第一章 素养拓展课(一)带电粒子在匀强磁场中的运动（课件PPT）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（粤教版2019）

素养拓展课(一)　带电粒子在匀强磁场中的运动 第一章　磁场 栏目索引 知识方法 探究 知识方法 探究 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 课时作业(4) 返回导航 物理 选择性必修 第二册 Y 第一章　磁场 谢谢观看！ [对应学生用书P17] 拓展点一　带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 1．圆周运动的基本公式 (1)轨道半径 由于洛伦兹力提供向心力，则有qvB＝m eq \f(v2,r) ，得到带电粒子做圆周运动的轨道半径r＝ eq \f(mv,qB) . (2)周期 由轨道半径与周期之间的关系得到带电粒子做圆周运动的周期T＝ eq \f(2πr,v) ＝ eq \f(2πm,qB) . 2．圆周运动分析 (1)圆心的确定方法： 方法1：若已知粒子轨迹上的两点的速度方向， 则可根据洛伦兹力F⊥v，分别确定两点处洛伦兹力F的方向，其交点即为圆心，如图(a)； 方法2：若已知粒子运动轨迹上的两点和其中某一点的速度方向，则可作出此两点的连线(即过这两点的圆弧的弦)的中垂线，中垂线与垂线的交点即为圆心，如图(b). (2)半径的计算方法： 方法1：由物理方法求：半径R＝ eq \f(mv,qB) ； 方法2：由几何方法求：一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)计算来确定． (3)时间的计算方法： 方法1：由圆心角求：t＝ eq \f(θ,2π) ·T； 方法2：由弧长求：t＝ eq \f(s,v) . (4)带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的解题三步法： (5)圆心角与偏向角、圆周角的关系，两个结论： ①带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向之间的夹角φ叫作偏向角，偏向角等于圆弧 eq \o(PM,\s\up18(︵)) 对应的圆心角α，即α＝φ，如图所示． ②圆弧PM所对应圆心角α等于弦 eq \x\to(PM) 与切线的夹角(弦切角)θ的2倍，即α＝2θ，如图所示． 两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是(　　) A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C．b粒子动能较大 D．b粒子在磁场中运动时间较长 C　[粒子向右运动，b向上偏转，a向下偏转，根据左手定则可知，b带正电，a带负电，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力有qvB＝ eq \f(mv2,r) ，解得r＝ eq \f(mv,qB) ，故运动轨迹半径较大的b粒子的速度较大，动能也较大，C正确；由公式F＝qvB可知，速度大的b粒子受到的洛伦兹力较大，B错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝ eq \f(2πm,qB) ，可知a、b做圆周运动的周期相同，则在磁场中偏转角较大的粒子运动时间较长，a粒子的偏转角较大，因此运动的时间较长，D错误．] [训练1]　质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα.则下列选项正确的是(　　) A．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2 B．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1 C．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2 D．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶1 A　[洛伦兹力提供向心力，则qvB＝m eq \f(v2,R) ，R＝