1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件

带电粒子在磁场中的运动 3 第一章 安培力与洛伦兹力 人教物理选择性必修2 1.什么是洛伦兹力？ 2.洛伦兹力的方向？ 3.洛伦兹力的大小？ 复习 运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力. 左手定则. (v⊥B) 洛伦兹力演示仪 1.不加磁场电子束的径迹如何？ 2.给励磁线圈通电后，电子束的径迹如何？ 3.保持出射电子速度不变，改变磁感应强度大小，电子束的径迹如何？ 4.保持磁感应强度不变，改变出射电子速度，电子束的径迹如何？ 直线 圆 半径变化 半径变化 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1.运动轨迹（不计重力） 1）当v∥B时，带电粒子做匀速直线运动。 2）当v⊥B时，带电粒子做匀速圆周运动。 3）当v与B既不平行也不垂直时，带电粒子做螺旋运动。 O × × × × × × × × × × × × × × × × qvB v 2.轨道半径和周期(v⊥B) 1）半径 r 2）周期 T 说明: 1、B一定，r与v成正比，r与m/q也成正比. 2、T与v无关，B一定,只由粒子的m/q决定. 一个质量为1.67×10-27kg、电荷量为1.6×10-19C的带电粒子，以5×105m/s的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2T的匀强磁场.求： 例题 1）粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比； 2）粒子在磁场中运动的轨道半径； 3）粒子做匀速圆周运动的周期 解：1）粒子所受重力 G=mg=1.64×10-26N 洛伦兹力 F=qvB=1.6×10-14N 重力与洛伦兹力之比 G/F=1.03×10-12 qvB>>mg，mg可以忽略. 2)洛伦兹力提供向心力 所以圆周运动半径为 3)匀速圆周运动周期 二 带电粒子圆周运动的深入分析 (2)圆心一定在弦的中垂线上 1．轨迹圆心的确定 (1)圆心一定在垂直于速度的直线上 2．轨道半径的确定 2）几何关系 4．运动时间的确定 3.粒子速度偏（θ）向角等于圆心角（α），并等于弦切角（β）的2倍. 5.粒子沿着边界圆的某一半径方向射入，一定会沿另一半径 方向射出. O' R α M N β 6.霍尔元件 1)霍尔效应 2)应用：一种重要的传感器 3)原理 在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在于磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现