高二物理【粤教版】选修3-1 3.6洛伦兹力与现代技术(共16张PPT)

洛伦兹力与现代技术 磁场对带电粒子的作用力及运动情况分析 带电粒 子静止 带电粒 子在磁 场中运动 磁场不给 作用力 保持静止 速度与 磁场垂直 洛沦兹力 匀速圆 周运动 速度与 磁场平行 磁场不给 作用力 匀速 直线 速度与磁场 成一角度 洛沦 兹力 螺旋线 实验 用洛伦兹力演示仪做演示实验。 请观察： 1、未加磁场时，电子束的轨迹是怎样的？ 2、加上匀强磁场时，令电子束垂直地射入磁场， 其轨迹又是怎样的 一、带电粒子在磁场中的运动 带电粒子在匀强磁场中的运动 由洛伦兹力提供向心力 轨道半径： 运动周期： ——对于确定磁场，有Tm/q，仅由粒子种类决定，与R和v无关。 角速度： 频率： 动能： B v m,q r mv2 qvB = qB mv r = v T = 2 r qB 2 m = 确定带电粒子(不计重力)在有界磁场中运动轨迹的思路与步骤 定圆心，画圆弧，求半径　 解决带电粒子在匀强磁场中运动的基本环节 找圆心： 已知两个速度方向：可找到两条半径，其交点是圆心。 已知入射方向和出射点的位置：通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作中垂线，交点是圆心。 O O 定半径： 几何法求半径 公式求半径 算时间： θ θ α α α θ = 2α 注意：θ 应以弧度表示 v v v qB T t = q m p q = 2 解决带电粒子在匀强磁场中偏转的基本思路 (1)先画好辅助线（半径、速度及延长线）。 θ (2)偏转角由 sinθ = L/R求出。 (3)侧移由 R2=L2 +(R－y)2 解出。 注意：这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不再是宽度线段的中点。 这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同！ v B L y R O (4)经历时间由 得出。 当带电粒子从同一边界入射出射时速度与边界夹角相同 ——对称性 带电粒子在单直边界磁场中的运动 例、电子的电量e，质量m，磁感应强度B及宽度d已知，若要求电子不从右边界穿出，则初速度v0应满足什么条件？ r+rcos60º = d 变化1：若v0向上与边界成60º角，则v0应满足什么条件？ 变化2：若v0向下与边界成60º角，则v0应满足什么条件？ r－rcos60º = d