1.3帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性2

人教版

選擇性必修第二冊第一章安培力與洛倫茲力帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動帶電粒子做什么樣的運(yùn)動，由帶電粒子的初速度及受力情況決定。要研究粒子做什么樣的運(yùn)動，就要分析粒子的受力特點(diǎn)。本節(jié)課我們將從帶電粒子在磁場中受到的洛倫茲力的特點(diǎn)出發(fā)，分析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動。①洛倫茲力的方向總是與速度方向垂直，只會改變粒子速度的方向，不會改變粒子速度的大小。

②由于是勻強(qiáng)磁場，粒子速度大小不變，則洛倫茲力大小保持不變。猜想：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動徑跡是怎樣的呢？

洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直，只改變速度的方向，不改變速度的大小。說明洛倫茲力給帶電粒子提供了向心力。所以：粒子做勻速圓周運(yùn)動。

洛倫茲力提供向心力。速度大小不變，則洛倫茲力大小不變（向心力大小不變）

思考：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動徑跡是怎樣的呢？一、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動

1、洛倫茲力的特點(diǎn)：

①

f洛總是和

v垂直，只改變v的方向，

不改變v

的大小。②

f洛可以提供向心力。③

f洛不做功。2、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動：①

v//B時，f洛=0，粒子勻速直線運(yùn)動。②

v⊥B時，f洛=F向，粒子做勻速圓周運(yùn)動。思考：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌跡半徑與哪些因素有關(guān)？可知：r與速度v、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、粒子本身的比荷有關(guān)。演示：洛倫茲力演示儀勵磁線圈電子槍加速電壓選擇擋②勵磁線圈：作用是能在兩線圈之間產(chǎn)生平行于兩線圈中心的連線的勻強(qiáng)磁場，通過調(diào)整線圈中的電流，可以改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。①加速電場：通過調(diào)整加速電壓，可以改變電子束出射的速度；演示：洛倫茲力演示儀演示：洛倫茲力演示儀演示：洛倫茲力演示儀二、帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑和周期1、運(yùn)動半徑：

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動時周期有何特點(diǎn)？同一個粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期與速度無關(guān)。速度越大，半徑越大，但周期

T

不變。二、帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑和周期

2、運(yùn)動周期：周期

T

與速度

V

的大小無關(guān)。v0PMOv01、圓心的確定（1）若已知入射方向和出射方向，作入射速度和出射速度的垂線，兩垂線交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心。v0PMO三、帶電粒子在磁場中運(yùn)動情況研究（2）若已知入射方向和出射點(diǎn)的位置，作入射速度垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)得到一條弦，作弦的中垂線，交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心。②已知其他幾何量利用幾何知識求半徑。2、半徑的確定①若已知q、m、B、v，利用半徑公式求半徑。例如：Rr1r2由幾何關(guān)系的：3、