3.5.1 洛伦兹力的应用 课件-2022-2023学年高二上学期物理教科版选修3-1

物理组：郭建强 洛伦兹力作用下的基本运动 有界磁场 （1）已知磁场中的两点的速度方向 O （2）已知磁场中的一点的速度方向和另一位置 O φ θ β θ 确定 圆心 （一）、带电粒子在有界磁场中的运动 求半径r 几何关系、三角函数 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × A B × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × A B 实例分析、入射速度与磁场边界夹角为θ（如图），离开磁场处距出发点距离d，试找到运动半径。 θ d v M N θ 思考：如何计算粒子在磁场中运动的时间t？ 先算周期，再用圆心角算时间 注意：φ为圆心角，应以弧度制表示 用弧长与速度的比值 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · v 例题一、如图所示，一束电子（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中.穿过磁场时速度方向与电子原来射入方向的夹角是30°（偏转角），求： （1）电子的质量 （2）穿过磁场的时间 例题二、如图所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向与原入射方向成θ角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间相互作用力及所受的重力，求： (1)电子在磁场中运动轨迹的半径R； (2)电子在磁场中运动的时间t； (3)圆形磁场区域的半径r。 例题三、如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？ M B N 练习1、（多选）如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正负粒子（不计重力），从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负粒子在磁场中（　 ）　　 A.运动时间相同 B.运动轨迹的半径相同 C.重新回到边界时的速度相同 D.重新回到边界时与O点的距离相等 BCD 练习2、如图所示,电子以垂直于匀强磁场的速度v,从a点进入长为d、宽为L的磁场区域,偏转后从b点离开磁场, 若磁场的磁感应强度为B,运动的弧长为s,那么(　 　) A.电子在磁场中的运动时间t=d/v B.电子在磁场中的运动时间t=s/v C.洛伦兹力对电子做的功是W=BevL D.电子在b点的速度大于v B 练习3、一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子,从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,MN,PQ为该磁场的边界线,磁感线垂直于纸面向里,磁场区域足够长.带电粒子射入时的初速度与PQ成45°角,且粒子恰好没有从MN边界射出.(不计粒子所受重力)求: (1)该带电粒子的初速度大小; (2)该带电粒子从PQ边界上的射出点到A点的距离x. 练习4、圆形区域内存在垂直纸面的半径为R的匀强磁场，磁感强度为B，现有一电量为q、质量为m的正离子从a点沿圆形区域的直径射入，设正离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹角为60°，求此离子在磁场区域内飞行的时间及射出的位置。 P(x y) y x O B • 600 600 O/ x y o 定时完成“固学案” 教材后面的“练习与评价” $