第1章 第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动(课件PPT)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第二册 (人教版)

安培力与洛伦兹力 第一章 第3节　带电粒子在匀强磁场中的运动 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R 课程内容要求 核心素养提炼 1.知道带电粒子沿着垂直于磁场的方向射入匀强磁场会做匀速圆周运动． 2．掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式及应用． 3．能够用学过的知识分析、计算有关带电粒子在匀强磁场中受力、运动问题. 1.物理观念：观察洛伦兹力作用下的圆周运动，体会洛伦兹力对运动的影响． 2．科学思维：通过圆周运动半径、周期公式的推导，体会数学方法在物理中的重要作用． 3．科学态度与责任：借助数学方法解决物理问题的过程，感悟科学推理的重要意义. 栏目索引 教材知识梳理 知识方法探究 随堂达标训练 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R 1．洛伦兹力的特点 (1)洛伦兹力总是与粒子的运动方向________，只改变粒子速度方向，不改变粒子速度的________. (2)洛伦兹力对粒子起到了__________的作用． 2．带电粒子在匀强磁场中的运动特点 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____________运动． 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 垂直 大小 向心力 匀速圆周 教材知识梳理 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R [思考] 带电粒子在磁场中运动一定是匀速圆周运动吗？ 提示　不一定，只有沿与匀强磁场垂直的方向射入的带电粒子(不计重力)才做匀速圆周运动． 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R 二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 无关 1．半径和周期公式 质量为m、带电荷量为q、速率为v的带电粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力． (1)半径：由qvB＝meq \f(v2,r)得r＝______. (2)周期：由T＝eq \f(2πr,v)得T＝______. 2．周期特点：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟速率v和半径r________. eq \f(mv,qB) eq \f(2πm,qB) 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R [判断] (1)在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子的轨道半径跟粒子的运动速率成正比．(　　) (2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径成正比．(　　) (3)运动电荷在匀强磁场中做圆周运动的周期随速度增大而减小．(　　) √ × × 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R (1)如图所示，可用洛伦兹力演示仪观察运动电子在匀强磁场中的偏转．不加磁场时，电子束的运动轨迹如何？加上磁场时，电子束的运动轨迹如何？ (2)如果保持出射电子的速度不变，增大磁感应强度，轨迹圆半径如何变化？如果保持磁感应强度不变，增大出射电子的速度，圆半径如何变化？ 提示　(1)运动轨迹为一条直线　轨迹为圆 (2)减小　增大 探究点一　轨道半径和周期公式的应用 知识方法探究 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R 1．分析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，要紧抓洛伦兹力提供向心力，即qvB＝meq \f(v2,r). 2．同一粒子在同一磁场中，由r＝eq \f(mv,qB)知，r与v成正比；但由T＝eq \f(2πm,qB)知，T与速度无关，与半径大小无关． 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的(　　) A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R 答案　D 解析　因洛伦兹力不做功，故带电粒子从较强磁场区域进入到较弱的磁场区域后，其速度大小不变，由r＝eq \f(mv,qB)知，轨道半径增大；由角速度ω＝eq \f(v,r)知，角速度减小，选项D正确． 返回导航 第一章　安培力与洛伦兹力 物理 选择性必修 第二册 R [训练1] 如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将(　　) A．沿路径a运动，轨迹是圆 B．沿路径a运动，轨迹半径越来越大 C．沿路径a运动，轨迹半径越来越小 D．沿路径b运动，轨迹半径越来越小 答案　B 解析　由左手定则可判断电子运动轨迹向下弯曲．又由r＝