第3课 带电粒子在匀强磁场中的运动（课件）-2022-2023学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第二册）

§1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 第一章 安培力与洛伦兹力力 1 　　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？ 引入新课 电荷在磁场中只受洛伦兹力 洛伦兹力的方向始终与运动方向垂直 只改变速度方向不改变速度大小 电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动 提供电荷做匀速圆周运动的向心力 1、粒子的受力分析 重力与洛伦兹力相比可以忽略。 2、洛伦兹力的特点 合作研究 洛伦兹力演示器 洛伦兹力演示仪 励磁线圈 电子枪 玻璃泡 加速极电压 选择档 励磁电流 选择档 观察带电粒子的运动径迹 洛伦兹力演示仪示意图 ②励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。 ①电子枪可以发射电子束 4 （1）洛伦兹力演示仪： ③励磁线圈（亥姆霍兹线圈）： 作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场 ②加速电场：作用是改变电子束出射的速度 ①电子枪：射出电子 洛伦兹力演示器 （2）工作原理： 由电子枪发出的电子射线可以使管的低压水银蒸汽发出辉光，显示出电子的径迹。 洛伦兹力演示器 洛伦兹力演示器 1、若不加磁场，电子做什么运动？ v 电子束的径迹是一条直线 典例分析 A．做圆周运动 B．沿轴线来回运动 C．做匀加速直线运动 D．做匀速直线运动 例１.一个长螺线管中通有交变电流，电流方向和大小不断变化，把一个带电粒子沿管轴线匀速射入管中，不计重力，粒子将在管中（ ） 【解析】通有交变电流的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿磁感线运动时不受洛伦兹力，所以一直保持原匀速直线运动状态不变 D 2、电子以垂直于磁场方向的速度射入，做什么运动？ v F B 电子的运动轨迹为圆 1）圆周运动的半径 2）圆周运动的周期               带电粒子在磁场中做圆周运动的半径： 3、仅改变电子初速度的大小，电子运动有什么变化？ B v 初速度增大，电子运动轨迹的半径增大。 4、仅改变磁感应强度的大小，电子运动有什么变化？ B v 磁感应强度增大，电子运动轨迹的半径减小。 ５、实验结论: ①沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。