带电粒子在磁场中运动.ppt

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1、带电粒子在磁场中运动临淄中学高二物理组贾玉芬复习：1、洛伦兹力产生的条件？2、洛伦兹力的大小和方向如何确定？3、洛伦兹力有什么特点？射入匀强磁场中的带电粒子将做怎样的运动呢？思考：一、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态，？（重力不计）问题1：问题2：带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态？（重力不计）匀速直线运动1、理论推导2、实验（1）洛伦兹力演示仪③励磁线圈（亥姆霍兹线圈）：作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场②加速电场：作用是改变电子束出射的速度①电子枪：射出电子加速电压选择挡磁场强弱选择挡电子枪亥姆霍

2、兹线圈洛伦兹力演示仪讨论：根据洛伦兹力的知识预测电子束的径迹演示：用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的偏转,观察检验你的预测。a、不加磁场时观察电子束的径迹b、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹c、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化d、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化你的实验结论是什么？（3）实验结论①沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。②磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径也增大。③粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径减小。带电粒子在匀强磁场中的运动圆心

3、一定在与速度方向垂直的直线上（2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速率变化么？能量呢？（3）洛伦兹力的如何变化？（4）从上面的分析，你认为垂直于匀强磁场方向射入的带电粒子，在匀强磁场中的运动状态如何？——垂直（1）当V垂直于B时，洛伦兹力的方向与速度方向的关系推导质量为m,电量为q,速度为v的粒子在匀强磁场B中做匀速圆周运动的圆半径r和周期T的表达式?1）、圆周运动的半径2）、圆周运动的周期小试牛刀：电子以1.6×106m/s的速度沿着与磁场垂直的方向射入B=2.0×10-4T的匀强磁场中，求电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期如图所示，在B=9.

4、1×10-4T的匀强磁场中，C、D是垂直于磁场方向的同一平面上的两点，相距d=0.05m。在磁场中运动的电子经过C点时的速度方向与CD成α=30°角，并与CD在同一平面内，问：(1)若电子后来又经过D点，则电子的速度大小是多少？(2)电子从C到D经历的时间是多少？(电子质量me=9.1×10-31kg，电量e=1.6×10-19C)2、已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心圆心的确定1、已知入射方向和出射方向,可以通过入射点和出射点分别作垂直与入射方向和出射方向

5、的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心V0PMOV0V0PMOv弦切角、偏转角的关系粒子速度的偏转角(φ)等于回旋角(α)，并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍vθθOABO′●●自测题：两个比荷相同、初速度大小不同的带电粒子，垂直进入同一匀强磁场后（不计重力），下列说法中正确的是（）A．它们运动的半径相同B．它们运动的周期相同C．初速度大的粒子运动的半径大D．初速度大的粒子运动的周期大AC自测题：如图所示，一束带正电的相同的粒子垂直磁场边界自O点射入匀强磁场中后分成了3束，其运动轨迹如图，粒子运动方向与磁场方向垂直，不计粒子的重力作用，已知

6、OA=OC/2=OD/3，则这三束粒子的速率之比︰︰=＿＿＿＿＿1:2:33、如图所示，在直线MN的右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直向里。电子(电量e、质量m)以速度v从MN上的孔A，垂直于MN方向射入匀强磁场，途经P点，并最终打在MN上的C点、已知AP连线与速度方向的夹角为θ，不计重力。求（1）A、C之间的距离（2）从A运动到P点所用的时间。ANMPvθCO本课小结：1.带电粒子在磁场中的运动平行磁感线进入：做匀速直线运动垂直磁感线进入：做匀速圆周运动半径：R＝mvqB周期：T＝2πmqB2.圆心的确定作业：课本：P1023、4导学：课堂A

7、达标1、2、3、4、5、6、7谢谢！