最新磁场第2单元幻灯片.ppt

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1、磁场第2单元强调1.洛伦兹力对带电粒子不做功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。连接4二、带电粒子在匀强磁场中的运动1．若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向平行，则带电粒子以入射速度v做运动．2．若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，

2、以入射速度v做运动．匀速直线匀速圆周3.如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场，不计重力的影响．由这些条件可知(　　)A．能确定粒子通过y轴时的位置B．能确定粒子速度的大小C．能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D．以上三个判断都不对解题方法:1.找圆心2.求半径3.列方程半径与v垂直，所以圆心在x、y轴的交点O处。r=x0.答案：

3、ABC4.电子质量为m，电荷量为q，以与x轴成θ角的速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后从x轴上的P点射出，如图所示，求：(1)OP的长度；(2)电子由O点射入到从P点射出所需的时间t.rrθθ圆心角=偏向角=2倍弦切角洛伦兹力的理解1．洛伦兹力和安培力的关系洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．2．洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．(3)用左手定则

4、判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向．3．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．电场力的方向意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．[例1]　在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该区域，

5、并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？[思路点拨]带电粒子在电场和匀强磁场中偏转时的规律不同，前者做类平抛运动，后者做匀速圆周运动，注意选取相应的方法和公式类平抛运动v0………………………………………………………………………………v0θθR圆周运动答案：C带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题1．圆心的确定(1)基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心．(2)两种情形①已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出

6、射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图所示，图中P为入射点，M为出射点)．②已知入射方向和半径时，可以在与入射方向垂直的直线上找出距离值为半径的点，则该点是圆弧轨道的圆心。R③已知入射点、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(如图，P为入射点，M为出射点)．Mbafedcv例：长方形abcd，小孔f；e在cd的中点，光屏M紧靠cd，盒内匀强磁场大小B，方向垂直abcd，粒子源不断发射相同的带电粒子，初速度不计。粒子经加速电压为U的

7、电场加速后从f垂直ad进入，经磁场偏转后恰好从e射出。已知fd=，cd=2L，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，求1.带电粒子的比荷q/m2.带电粒子从f运动到e的时间分析：1.圆心在v的垂线和fe连线的中垂线的交点上。2.半径：R2=ed2+od2.ORRa解：1.在电场中利用动能定理:由几何知识：由牛顿第二定律得：2.粒子在磁场匀速圆周运动周期：在三角形eod中sina=L/R则a=600.圆弧对应的圆心角θ=1200.则从f到e的时间：2.带电粒子在不同边界磁场中的运动a．直线边界(进出磁场具速度有对称性，如图)b．平行边

8、界(存在临界条件，如图)圆心在两切线夹角的角平分线上。圆与MN相切，则圆心在v和MN的交点MNc．圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法：(1)画轨迹：即确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹．