1-03带电粒子在匀强磁场中的运动-2022-2023学年高二物理精编动态课件（人教版2019选择性必修第二册）

03.带电粒子在匀强磁场中的运动 图片区 1 2022/11/21 F 问题：若该粒子带正电，洛仑兹力方向向哪儿？ 问题：洛仑兹力与速度不在一条直线上要做曲线运动，运动一段位移后洛仑兹力又有什么特点？ 问题：洛仑兹力做功吗？ 问题：带电粒子垂直进入磁场，仅在洛仑兹力下应该做什么运动？ F v 答：做匀速圆周运动 问题：带电粒子进入磁场一定做匀速圆周运动吗？ 匀速圆周运动 洛仑兹力演示仪 实验：探究与半径有关的物理量 如图励磁线圈通电后内部磁场 为匀强磁场，实验表明： ①不加磁场，电子速轨迹为直线 ②给励磁线圈通电产生匀强磁场，电子束的径迹为圆 ③增大电压即增大速度，半径变大；反之变小 ④增大电流即增大磁感应强度B，半径变小；反之变大 ⑤圆周运动的半径R与粒子速度v及磁感应强度B有关。 实验：探究与半径有关的物理量 一.半径和周期 理论推导：粒子做匀速圆周运动， 洛仑兹力提供向心力： 注意： ①半径与比荷，速度，磁感应强度有关 ②周期与比荷，磁感应强度有关，与速度无关 F R 一.半径和周期 思考：如果带电粒子在磁场中运动 的轨迹只有一部分圆弧，如图所示， 如何求带电粒子的运动时间？ 注意： 当θ=30˚、45˚、60˚、90˚、120˚ ……对应时间分别为t=T/12、T/8、T/6、T/4、T/3…… O θ 1 典型例题 例2.已知氚核的质量约为质子质量的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子质量的4倍，带正电荷，电荷量为e的2倍。现在质子、氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求下列情况中它们运动的半径之比： (1)它们的速度大小相等 典型例题 例2.已知氚核的质量约为质子质量的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子质量的4倍，带正电荷，电荷量为e的2倍。现在质子、氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求下列情况中它们运动的半径之比： (2)它们的动量大小相等 典型例题 例2.已知氚核的质量约为质子质量的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子质量的4倍，带正电荷，电荷量为e的2倍。现在质子、氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求下列情况中它们运动的半径之比： (3)它们的动能大小相等 典型例题 例2.已知氚核的质量约为质子质量的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子质量的4倍，带正电荷，电荷量为e的2倍。现在质子、氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求下列情况中它们运动的半径之比： (4)它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场 典型例题 谢谢观看 祝你学业有成 EXIT $