第1.3 节 带电粒子在匀强磁场中的运动-2023-2024学年高二物理同步培优课件（人教版2019选择性必修第二册）

高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 2、洛伦兹力的方向如何判断？ 1、洛伦兹力的大小如何计算？ 左手定则 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 温故知新 洛伦兹力的大小和方向 3、洛伦兹力与带电粒子的速度方向关系如何？洛伦兹力作用效果如何？ 洛伦兹力的方向始终与粒子的速度方向垂直，对粒子永远不做功，只改变粒子的速度方向，不改变粒子的速度的大小。 带电粒子在匀强磁场中会做怎样的运动呢？ 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 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子在匀强磁场中的运动 理论推导 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子在匀强磁场中的运动 实验观察 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子在匀强磁场中的运动 匀速圆周运动 带电粒子在匀强磁场中的运动是匀速圆周运动 因带电粒子只受洛伦兹力下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力： 由： 得 规律： 1.当电子束出射速度不变，磁感应强度变大时，这个圆的半径变小；2.当磁感应强度不变，电子束出射速度变大时，这个圆的半径变大。 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子在匀强磁场做匀速运动的半径和周期 推导半径 你能根据以前所学的知识，推导一下带电粒子在匀强磁场做圆周运动的周期规律吗？ 方法一： 根据匀速圆周运动规律： 又由 方法二： 根据向心力与周期关系： 又由 由此看出周期由磁场和粒子的荷质比决定，而与粒子的速度和轨道半径无关。 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子在匀强磁场做匀速运动的半径和周期 推导周期 得 得 1、带电粒子在匀强磁场中的运动 当带电粒子速度与磁场方向垂直时： 匀速圆周运动 洛伦兹力提供向心力 圆周运动的半径 2、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律 圆周运动的周期 课堂小结 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 1．如图，甲、乙两个带电粒子沿着垂直于磁感线的方向从某点射入同一匀强磁场中，它们在磁场中的运动轨迹重合，两粒子的质量m乙=2m甲，两粒子的电量q乙=q甲。它们在磁场中运动，大小相等的物理量是（　　） A．时间 B．加速度 C．动量 D．动能 C 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 2．如图所示，两个不计重力的带电粒子M和N，同时由小孔S垂直进入有界匀强磁场中，又同时飞出磁场，其运动轨迹如图中虚线所示。忽略两粒子间的相互影响，下列表述正确的是（　　） A．M带正电荷，N带负电荷 B．M在磁场中的运动周期大于N在磁场中的运动周期 C．M的比荷等于N的比荷 D．M的速率小于N的速率 C 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 3．在同一匀强磁场中，α粒子和质子做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子（　　） A．运动半径之比是2∶1 B．运动速度大小之比是4∶1 C．运动周期之比是2∶1 D．受到的洛伦兹力之比是2∶1 C 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 4．处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。该粒子的运动可与环形电流等效，此等效电流（　　） A．与粒子的电荷量成正比 B．与粒子的速度大小成正比 C．与粒子的质量成正比 D．与匀强磁场的磁感应强度大小成正比 D 高中物理选择性必修第二册 第一章：安培力与洛伦兹力 第3节:带电粒子在匀强磁场中的运动 5．在匀强磁场B中一带电粒子做匀速圆周运动半周后又顺利进入另一磁感应强度是2B的匀强磁场中，B的方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．粒子速率加倍，周期减半 B．粒子的半径加倍，周期加倍 C．粒子的半径减半，周期减半 D．粒子在磁感应强度为2B的匀强磁场中仍沿逆