1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2024/12/10 1 物理组 人教版物理选择性必修二第一章《安培力与洛伦兹力》 第三节：带电粒子在匀强磁场中的运动 高二物理组 邱鹏 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 2 物理组 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 思考与讨论：(不考虑重力) 1.带电粒子平行射入匀强磁场会做什么运动？ 匀速直线运动 2.带电粒子垂直射入匀强磁场会做什么运动？ 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 3 物理组 探究带电粒子在磁场中运动轨迹 － v v F F v - F                 v - F v - F v - F 重力不计，电荷在磁场中只受洛伦兹力; 洛伦兹力提供向心力，电荷做匀速圆周运动. 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 4 物理组 洛伦兹力演示器 励磁线圈 （亥姆霍兹线圈） 玻璃泡 电子枪 加速电压选择档 磁场强弱选择档 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 5 物理组 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 6 物理组 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 电荷做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供： 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 7 物理组 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 ①保持出射电子速度不变，改变磁感应强度大小，电子束的径迹如何？ 粒子射入速度不变,磁场强度增大,轨道半径减小。 ②保持磁感应强度不变，改变出射电子速度，电子束的径迹如何？ 粒子射入速度不变,磁场强度增大,轨道半径减小 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 8 物理组 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 9 物理组 【例题】一个质量为 1.67×10-27 kg、电荷量为 1.6×10-19 C 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 0.2 T 的匀强磁场。求： （1）粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比 （2）粒子在磁场中运动的轨道半径； （3）粒子做匀速圆周运动的周期。 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 10 物理组 练习1：电荷量为3e的正离子，自匀强磁场a点如图射出，当它运动到b点时，打中并吸收了原处于静止状态的一个正电子，若忽略正电子质量，则接下来离子的运动轨迹是（　　） A B C D C 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 11 物理组 圆心的确定 情景一：如图，若已知入射点P、出射点M及其两点的速度方向，如何确定带电粒子运动轨迹圆心？ v0 P M O 【思路】 作入射速度和出射速度的垂线，两垂线交点就是圆弧轨道的圆心。 两线定一心 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 12 物理组 圆心的确定 情景二：如图，若已知入射点P及速度方向、出射点M的位置，如何确定带电粒子运动轨迹圆心？ v0 P M O 【思路】 做入射速度垂线，再连接PM，并做PM的中垂线，两条线的交点就是圆弧轨道的圆心。 两线定一心 山东省聊城市水城中学 2024/12/10 13 物理组 √ 山东省聊城市水城中学 5．如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角θ=30°，磁场区域的宽度为d，则下列说法正确的是（　　） A．该粒子带正电 B．磁感应强度B= C．粒子在磁场中做圆周运动的半径R= d D．粒子在磁场中运动的时间t= $$