课件 1.3.1 带电粒子在匀强磁场中的运动-高中物理选择性必修2（新教材同步课件）

带电粒子在匀强磁场中的运动 讲师：石云 物 理 选择性必修 第二册 情境导入 知识海洋 1. 直线运动 当带电粒子的速度平行于磁场的方向进入磁场时，即 v ∥ B，由于洛伦兹力等于零，所以带电粒子做匀速直线运动。 带电粒子在匀强磁场中的运动 知识海洋 2. 匀速圆周运动 当带电粒子的速度垂直于磁场的方向进入磁场时，即 v ⊥ B，洛伦兹力总是与粒子的运动方向垂直，只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小，由于洛伦兹力提供向心力，所以带电粒子做匀速圆周运动。 带电粒子在匀强磁场中的运动 知识海洋 1. 半径公式 质量为 m，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，由洛伦兹力提供向心力，即 可得 从这个结果看出，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与它的质量、速度成正比，与电荷量、磁感应强度成反比。 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 知识海洋 2. 演示实验：观察带电粒子的运动径迹 如图是洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束。玻璃泡内冲有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场。 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 知识海洋 知识海洋 通过实验发现： ①不加磁场时，电子束沿直线运动； ②加磁场后电子束的径迹是一个圆； ③当磁感应强度不变，电子束出射速度变大时，这个圆的半径变大； ④当电子束出射速度不变，磁感应强度变大时，这个圆的半径变小。 2. 演示实验：观察带电粒子的运动径迹 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 3. “电偏转”和“磁偏转”的比较  带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 电偏转 磁偏转 偏转条件 带电粒子以v⊥E进入 匀强电场 带电粒子以v⊥B进入 匀强磁场 受力情况 只受恒定的电场力 只受大小恒定的洛伦兹力 运动情况 类平抛运动 匀速圆周运动 运动轨迹 物理规律 类平抛运动公式、 牛顿第二定律 牛顿第二定律、 向心力公式 做功情况 对电荷做功 对电荷永不做功 知识海