3.6 带电粒子在磁场中的运动 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1

学习目标： 1、掌握洛伦兹力对带电粒子不做功的特点． 2、掌握带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹． 3、了解质谱仪和回旋加速器的工作原理． 重、难点： 1、带电粒子的运动分析； 2、洛伦兹力的实际应用. 。 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动 选修3-1 第三章 磁场 制作者：河南驻马店高级中学 李阳 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1.运动轨迹 (1)带电粒子平行于磁场方向射入时，不受洛伦兹力作用， 做匀速直线运动． (2)带电粒子垂直于磁场方向射入时，洛伦兹力总与速度 方向垂直，对带电粒子总不做功，起到向心力的作用， 做匀速圆周运动． 2.匀速圆周运动的半径和周期 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期与粒子运动速率无关． 　 问题1. 如图所示，空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁感应强度为B.在原点处有一个可以持续不断的以速度v0向纸面内任意方向发射带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）的粒子源.（所受重力不计）求： （1）该粒子源发射的粒子在磁场中做什么运动？ （2）该粒子源发射的粒子在磁场中运动的时间？ （3）该粒子源发射的粒子所能到达的最远点所围区域区域是什么形状？面积为多少？ x y 问题2. 如图所示，空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁感应强度为B.一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ（所受重力不计）求： （1）该粒子发射的粒子在磁场中做什么运动？ （2）该粒子发射的粒子在磁场中运动的时间？ （3）若该粒子的速度变为2v0,则粒子在磁场中做什么运动？粒子在磁场中运动的时间为多少？ （4）若粒子入射方向不变，但速度连续增加，则粒子所能到达的最远点是什么形状? 　 问题3. 如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁感应强度为B.一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ.求： （1）该粒子射出磁场的位置； （2）该粒子在磁场中运动的时间.（所受重力不计） θ 若粒子带正电呢？ 直线边界：怎么进！怎么出！ 问题变化１: (1) 若速度方向不变,使速度的大小增大,则该粒子在磁场中运动时间是否变化? θ 　粒子运动轨迹