山东省泰安第一中学高中物理人教版选修3-1课件：3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动(共60张PPT)

3.6 带电粒子在匀强 磁场中的运动 1、洛伦兹力定义： 是磁场对运动电荷的作用力. 安培力是洛伦兹力的宏观的具体表现. 2、方向： 左手定则. F ⊥ V F ⊥ B 3、大小： F洛=qVBsinθ V⊥B F洛=qVB V∥B F洛= 0 4、特点： 洛伦兹力只是改变了速度的方向; 洛伦兹力对运动电荷是不做功的. [问题1] 在不计重力的情况下，带电粒子平行电场方向进入匀强电场时会做什么样的运动呢？ E [问题2] 在不计重力的情况下，带电粒子平行磁场方向进入匀强磁场时会做什么样的运动呢？ B F洛=0 匀速直线运动 V V 匀变速直线运动 F电=Eq(恒定） [问题3] 在仅受电场力的情况下，带电粒子垂直电场方向进入匀强电场时会做什么样的运动呢？ + — [问题4] 在仅受磁场力的情况下，带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么样的运动呢？ 类平抛运动 匀速圆周运动 V V 所以：带电粒子将在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力来提供向心力。 f⊥v，f大小不变， f永远不做功 一、理论推导： 1、物体做匀速圆周运动的具体条件是什么？ 2、洛伦兹力的特点是什么？ V - F洛                 V - F洛 V - F洛 V - F洛 r v m F = 2 向 合力方向始终垂直于速度方向指向圆心，大小恒定。来提供向心力。 3、推导: 粒子做匀速圆周运动所需的向心力 是由粒子所受的洛伦兹力提供的,所以 说明: 1、轨道半径和粒子的运动速率成正比。 2、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关。 电子射线管 洛伦兹力演示仪 线圈未通电时，B=0 线圈通电时，B≠0 方向垂直线圈平面向里 实验演示 环形线圈 V V f f ①不加磁场时观察电子束的径迹 ②给励磁线圈通电,观察电子束的径迹 ③保持出射电子的速度不变,改变磁感应强度,观察电子束径迹的变化 ④保持磁感应强度不变,改变出射电子的速度,观察电子束径迹的变化 2)实验演示 二、实