匀强磁场对运动电荷的作用ppt课件.ppt

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1、3.6磁场对运动电荷的作用夏邑高中:汪领峰2016-10一、洛伦兹力1.定义：运动电荷在磁场中所受的力．2．大小(1)v∥B时，F＝0(2)v⊥B时，F＝。(3)v与B夹角为θ时，F＝。3.方向：F、v、B三者的关系满足定则．4.特点：由于F始终v的方向，故洛伦兹力永不做功．利用左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指必须与拇指垂直且指向正电荷运动的方向，对于负电荷四指应指向负电荷定向移动的反方向．qvBqvBsinθ左手垂直于××××××××××××××××××××××××+v-v+v+v向外不受力强调1.洛伦兹力对带电粒子不

2、做功F洛⊥V、F洛⊥B，即垂直B、V决定的平面F洛只改变V方向、不改变V的大小。2.方向判断：左手定则B穿过手心，四指指正电荷运动方向，（四指指负电荷运动反方向），大拇指指运动电荷收洛伦兹力。⑷解题思路：①明确哪类粒子运动②三对应3.运动电荷在磁场中的运动状态①匀直B∥V②匀圆B⊥V③螺旋运动0<θ<900。二、带电粒子在匀强磁场中的运动圆心角=偏向角=2倍弦切角rrθθ1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是()A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小

3、与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向解析：根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错B对；根据F＝qvB，可知洛伦兹力大小与速度有关，C错；洛伦兹力的作用效果就是改变粒子的运动方向，不改变速度的大小，D错．答案：B2.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则()A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变解析：导线在电子附近产生的磁场方向垂直纸面向里，由左手定则知，电子受到的洛伦

4、兹力方向向右，电子向右偏转，但由于洛伦兹力不做功，电子速率不变，A正确．答案：A洛伦兹力与电场力的比较F=qvBsinθF=qE(1)洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与速度方向无必然联系．电场力的方向总是沿电场线的切线方向．(2)安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功．1、如图所示，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，垂直于磁场方向发射出两个电子1和2，其速度分别为v1和v2．如果v2＝2v1，则1和2的轨道半径之比r1：r2

5、及周期之比T1：T2分别为[]A.r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：2B.r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：1C.r1：r2＝2：1，T1：T2＝1：1D.r1：r2＝1：1，T1：T2＝2：1例题分析B2．如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子．[]A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有动量大小一

6、定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C3、有三种粒子，分别是质子、氚核、和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里）．在图中，正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？[]C4、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图4所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）．从图中可以确定[]A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电D．粒子从b到a，带

7、负电B5.如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra＝2rb，则可知(重力不计)()根据以上几式可求v、m、比荷等三：质谱仪1.构造：由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等组成2.作用：测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具3.过程分析速度选择器：平衡条件应用:qE=qvB偏转磁场：牛顿第二定律6.(多选)如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的场强分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭

8、缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是()A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小7.如图所示，a、b、c、d为4个正离子，电荷量