帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)公開課

1、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)公開課第1頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三問題：判斷下圖中帶電粒子（電量q，重力不計(jì)）所受洛倫茲力的大小和方向：1、勻速直線運(yùn)動(dòng)。F=qvBF=02、?一、 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（重力不計(jì)）猜想：勻速圓周運(yùn)動(dòng)第2頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、速率和周期由：由牛頓第二定律得周期T與速度無關(guān).第3頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三例1、一帶電粒子在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如它又順利進(jìn)入另一磁感強(qiáng)度為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則 A、粒子的速率加倍，周期減

2、半 B、粒子的速率不變，軌道半徑減半 C、粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?1/4 D、粒子速率不變，周期減半第4頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三30OB1、如何確定圓心Avv方法一：兩速度垂線的交點(diǎn)即圓心。三、粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)第5頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三OB1、如何確定圓心Av方法一：兩速度垂線的交點(diǎn)即圓心。方法二：一速度垂線與弦的垂直平分線的交點(diǎn)。三、粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)第6頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三30OBvAvrrd302、如何確定半徑方法：用幾何關(guān)系求解由幾何關(guān)系得 r=d/sin 30o =2d

3、第7頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三30OBvAvrrd303、如何確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間第8頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角度關(guān)系圓心角 弦切角 角度關(guān)系：ABO4.圓心角的確定第9頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三例2、如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角是30，則電子的質(zhì)量是多少？穿過磁場(chǎng)的時(shí)間又是多少？電子穿過磁場(chǎng)的時(shí)間為：30vvf洛df洛O由幾何關(guān)系得：由牛頓第二定律得解：第10頁，共15頁，2022年，5月20日，5

4、點(diǎn)4分，星期三總結(jié)：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的解題思路找圓心畫軌跡求半徑求時(shí)間第11頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三300MNBO600600例3 、 如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與MN成30角的同樣速度v 射入磁場(chǎng)（電子質(zhì)量為m，電荷為e），它們從磁場(chǎng)中射出時(shí)相距多遠(yuǎn)？射出的時(shí)間差是多少？解：有牛頓第二定律得第12頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三例4：一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為 的正粒 子，從容器下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為的加速電場(chǎng)，然后經(jīng)過S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片上求：（）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率（）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具牛頓第二定律得解：由動(dòng)能定理得第13頁，共15頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)4分，星期三小結(jié)：一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、速率和周期半徑：周期：時(shí)間：洛倫茲力提供向心力：二、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的解題思路找圓心