帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性

第3節(jié)

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第一章

安培力與洛倫茲力【理論探究】問題1：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方向及運(yùn)動(dòng)性質(zhì).勻速直線運(yùn)動(dòng)F=qvBF=0【探究一：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)】猜想：勻速圓周運(yùn)動(dòng)？一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課堂引入小貼士質(zhì)子質(zhì)量1.6×10-27kg電荷量為1.6×10-19C某粒子速度5×105m/s；磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2TV-F洛

V-F洛V-F洛V-F洛洛倫茲力只起向心力的作用，所以只在洛侖茲力的作用下，帶電粒子將作勻速圓周運(yùn)動(dòng).洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功，使得粒子速度的大小不變，所以洛倫茲力大小也不改變；而且洛倫茲力總與速度方向垂直，正好起到了向心力的作用.推理驗(yàn)證勵(lì)磁線圈玻璃泡選擇開關(guān)洛倫茲力演示儀電子槍實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證儀器結(jié)構(gòu)電子搶玻璃泡

磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證儀器結(jié)構(gòu)01勵(lì)磁線圈儀器結(jié)構(gòu)01電子槍加速電壓選擇擋儀器結(jié)構(gòu)01洛倫茲力演示儀洛倫茲力演示儀實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不加磁場(chǎng)，電子束的徑跡是一條直線加磁場(chǎng)，電子束的徑跡是為圓問題：電子束的在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑和周期什么規(guī)律？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象理論分析問題2：一帶電量為q質(zhì)量為m速度為v的帶電粒子,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，試推導(dǎo)其作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期分別是多大？說明:(1)軌道半徑與粒子的運(yùn)動(dòng)速率成正比.(2)周期與圓半徑及運(yùn)動(dòng)速率均無關(guān).03帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本分析思路VVVV帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法VV（1）幾個(gè)有關(guān)的角及其關(guān)系：ＡvvO’αＢθθθ‘Φ(偏轉(zhuǎn)角）

粒子速度的偏轉(zhuǎn)角φ等于圓心角α，并等于AB弦與切線的夾角θ（弦切角）的２倍．即φ=α=2θ帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法（2）確定圓心：

已知入射方向和出射方向,與速度垂直的半徑交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心。

已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，半徑與弦中垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心。VPMOV0PMOV帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法（3）確定半徑：一般利用幾何知識(shí)，常用解三角形的方法。（4）確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：利用圓心角與弦切角的關(guān)系，或者是四邊形內(nèi)角和等于計(jì)算出圓心角的大小，由公式可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間。帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法解決帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本環(huán)節(jié)

找圓心：已知兩個(gè)速度方向：可找到兩條半徑，其交點(diǎn)是圓心。已知入射方向和出射點(diǎn)的位置：通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作中垂線，交點(diǎn)是圓心。vvOvO定半徑：

幾何法求半徑公式求半徑

算時(shí)間：qBTt=qmpq=2θθαααθ

=2α注意：θ應(yīng)以弧度表示勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的解題三步法畫軌跡找聯(lián)系用規(guī)律畫出軌跡，并確定圓心，利用幾何方法求半徑軌道半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度