高中物理大一輪復(fù)習(xí)第十一章第3課時帶電粒子在勻強磁場中的運動講義課件大綱人教

THEFIRSTLESSONOFTHESCHOOLYEAR高中物理大一輪復(fù)習(xí)第十一章第3課時帶電粒子在勻強磁場中的運動講義課件大綱人教目CONTENTS課程引入帶電粒子在勻強磁場中的運動基礎(chǔ)帶電粒子在勻強磁場中的運動的應(yīng)用錄目CONTENTS帶電粒子在勻強磁場中的運動的解題技巧習(xí)題解析與解答總結(jié)與展望錄01課程引入0102引入1：回顧前兩節(jié)內(nèi)容強調(diào)帶電粒子在磁場中運動的特殊性和重要性?？偨Y(jié)帶電粒子在電場中的運動規(guī)律和相關(guān)公式。引入2：提出本節(jié)課的主題介紹本節(jié)課的主題為帶電粒子在勻強磁場中的運動。強調(diào)本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，包括掌握帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律、理解洛倫茲力等。01帶電粒子在勻強磁場中的運動基礎(chǔ)帶電粒子在磁場中受到的力，方向由左手定則確定，大小為$F=qvBsintheta$。洛倫茲力當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強磁場時，將做勻速圓周運動，其軌道半徑$r=frac{mv}{qB}$。勻速圓周運動當(dāng)帶電粒子以一定速度斜射入勻強磁場時，將發(fā)生偏轉(zhuǎn)運動，其偏轉(zhuǎn)角正切值為$tantheta=frac{2r}ma0imae$。偏轉(zhuǎn)運動帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律帶電粒子在勻強磁場中的運動具有周期性，其周期$T=frac{2pim}{qB}$。周期性方向性能量守恒帶電粒子在勻強磁場中的運動方向由洛倫茲力方向決定，可用左手定則判斷。帶電粒子在勻強磁場中的運動過程中，其動能不變，即$E_{k}=frac{1}{2}mv^{2}$。030201帶電粒子在勻強磁場中的運動特性利用帶電粒子在勻強磁場中的偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對粒子質(zhì)量的測量。質(zhì)譜儀利用帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動，實現(xiàn)對帶電粒子的加速?；匦铀倨鲙щ娏Ｗ釉趧驈姶艌鲋械倪\動應(yīng)用01帶電粒子在勻強磁場中的運動的應(yīng)用洛倫茲力帶電粒子在磁場中受到的力，方向由左手定則確定，大小為$F=qvBsintheta$，其中$q$是帶電粒子的電荷量，$v$是速度，$B$是磁感應(yīng)強度，$theta$是速度與磁感應(yīng)強度的夾角。圓周運動當(dāng)帶電粒子在勻強磁場中以某一速度運動時，受到的洛倫茲力提供向心力，使粒子做圓周運動?；匦铀倨骼么艌鰧щ娏Ｗ拥淖饔?，使粒子在磁場中回旋加速，實現(xiàn)高能物理實驗中的粒子加速。磁場對帶電粒子的作用當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場方向平行時，不受洛倫茲力，粒子做直線運動。直線運動當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直時，粒子受到洛倫茲力作用，做勻速圓周運動。圓周運動當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場方向有夾角時，粒子做螺旋線運動。螺旋運動帶電粒子在磁場中的運動軌跡

帶電粒子在磁場中的能量變化能量守恒在無外力作用的理想情況下，帶電粒子的能量守恒，即粒子的動能和勢能之和保持不變。勢能變化帶電粒子在磁場中運動時，會受到磁場的力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而引起勢能的變化。能量轉(zhuǎn)換在磁場中運動的帶電粒子可以將動能轉(zhuǎn)換為勢能，也可以將勢能轉(zhuǎn)換為動能。01帶電粒子在勻強磁場中的運動的解題技巧首先根據(jù)洛倫茲力與速度的關(guān)系確定帶電粒子的運動軌跡，是直線、圓周還是螺旋線。確定帶電粒子的運動軌跡通過左手定則判斷洛倫茲力的方向，進(jìn)而確定粒子運動的方向和速度變化。運用左手定則判斷洛倫茲力方向根據(jù)帶電粒子在勻強磁場中的半徑公式和周期公式，結(jié)合已知條件進(jìn)行計算。利用半徑公式和周期公式進(jìn)行計算帶電粒子在勻強磁場中的運動具有周期性，解題時應(yīng)注意周期性對結(jié)果的影響。注意粒子運動的周期性01習(xí)題解析與解答題目在勻強磁場中，一靜止的原子核發(fā)生衰變，衰變后的產(chǎn)物之一是射線，該射線方向垂直于磁場方向，射線在磁場中做半徑為R的圓周運動，已知原子的質(zhì)量為M，衰變產(chǎn)物的質(zhì)量為m，磁場強度為B，求衰變過程釋放的能量。解析根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出衰變產(chǎn)物的速度，再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出衰變過程釋放的能量。習(xí)題解析一靜止的原子核發(fā)生衰變，釋放出的射線在磁場中做半徑為R的圓周運動，求衰變過程釋放的能量。根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出衰變產(chǎn)物的速度，再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出衰變過程釋放的能量。習(xí)題解答解答題目01總結(jié)與展望掌握帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)運動熟悉帶電粒子在磁場中的受力分析掌握帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律理解洛倫茲力與帶電粒子運動的關(guān)系了解帶電粒子在磁場中的能量和動量變化總結(jié)0103020405深入理解帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律探究帶電粒子在復(fù)雜磁場中的運動特性結(jié)合實際應(yīng)用，探討帶電粒子在磁場中的控制和利用