1.3-1带电粒子在匀强磁场中的运动-2022-2023学年高二物理讲练结合新课件（2019人教版选择性必修第二册）

3.1-1带电粒子在匀强磁场中的运动 ◎ 1 选修二 第一章 第一节 2019人教版高中物理 学习目标 1、理解洛伦兹力对粒子不做功，带电粒子初速度方向与磁感应强度方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动； 2、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们和哪些因素有关； 3、能够解答带电粒子在匀强磁场中运动相关问题。 温故知新 1.安培力与洛伦兹力 2.洛伦兹力的方向和大小 大小： 安培力是洛伦兹力的宏观体现 洛伦兹力是安培力的微观描述 （为与的夹角） 方向：用左手定则 3 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不计重力的带电粒子，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？ 粒子的重力不计， 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， 只改变速度的方向，不改变速度的大小。 所以粒子的速度大小不变， 根据以上得知：粒子必做匀速圆周运动。 洛伦兹力大小不变，且提供粒子运动的向心力。 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 B一定，r与v成正比， r与q/m也成反比。 洛伦兹力提供向心力： 圆周运动的半径： 匀速圆周运动的周期： 将 代入，可得 B一定,T只由粒子的q/m决定,与v无关 。 垂直射入磁场的带电粒子（m，q）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？ 6 观察带电粒子的运动径迹 1.3-2 是洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束。玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。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。 分别预测下列情况下带电粒子的运动径迹，然后用洛伦兹力演示仪进行检验。 1 . 不加磁场。 2 . 在玻璃泡中施加沿两线圈中心连线方向、由纸面指 向读者的磁场。 3 . 保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度。 4 . 保持磁感应强度不变，改变出射电子速度的大小和方向。 实验验证 【例1】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