1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 课件-2021-2022学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修二

横县百合完全中学：韦衍虎 18276143537 1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 问题导入 在现代科学技术中，常常要研究带电粒子在磁场中的运动。如果沿着与磁场垂直的方向发射一束带电粒子，请猜想这束粒子在匀强磁场中的运动径迹，你猜想的依据是什么?                 v 一、带电粒子在匀强磁场中的运动                 v - F洛=qvB 1.由于是匀强磁场，洛伦兹力大小保持不变。 2.洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，洛伦兹力只会改变粒子速度的方向，不会改变其大小。 3.洛伦兹力对电荷只起向心力的作用，所以沿着磁场方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。 垂直射入磁场的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，圆周的半径可能与哪些因素有关?周期可能与哪些因素有关? 二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 粒子所受的洛伦兹力提供了它做匀速圆周运动的向心力。 设电荷量为q的粒子，磁感应强度大小为B，运动速度为v，匀速圆周运动的轨道半径为r 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。 观察带电粒子的运动径迹 演 示 1.不加磁场时观察电子束的径迹。 2.给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圏中心连线方向、由纸内指向读者的磁场，观察电子束的径迹。 直线 圆周运动 观察带电粒子的运动径迹 3、保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化。 4、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子東径迹的变化。 径迹的半径减少 径迹的半径增加 圆周运动的周期 从这个公式可以看出周期由磁场和粒子的荷质比决定，而与粒子的速度和轨道半径没有关系， 课本练习 一个质量为1.67×10-27kg电荷量为1.6×10-l9C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∶ （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。 分析：依据所给数据分别计算出带电粒子所受的重力和洛伦兹力，就可求出所受重力与洛伦兹力之比