(2021新人教版)高中物理选择性必修第二册1.3带电粒子在匀强磁场中的运动ppt课件.zip

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第一章第一章 安培力与洛伦兹力安培力与洛伦兹力 第第3 3节节 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 在现代科学技术中,常常要 研究带电粒子在磁场中的运动。 如果沿着与磁场垂直的方向发射 一束带电粒子,请猜想这束粒子 在匀强磁场中的运动径迹,你猜 想的依据是什么? 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 粒子的受力分析 1.重力与洛伦兹力相比 可以忽略。 2.洛伦兹力 洛伦兹力的特点 洛伦兹力与速度方向 始终垂直。 洛伦兹力提供向心力 ,带电粒子在匀强磁 场中做匀速圆周运动 垂直射入磁场的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,圆周 的半径可能与哪些因素有关?周期可能与哪些因素有关? 磁感应强度B 粒子的速度v 粒子的质量m 粒子的电荷量q 洛伦兹力提供向心力,你能推导半径公式和周期公式吗? 二、带电粒子在磁场中做圆周运动的周期和半径 2 v qvB m r = 2 r T v p = 半径r跟质量m、速率v成正比;跟电荷量q、磁感应强度B成反比 周期T跟质量m成正比;跟电荷量q、磁感应强度B成反比;与速率v无关 观察带电粒子的径迹 分别预测下列情况下带电粒子的运动径 迹,然后用洛伦兹力演示仪进行检验。 1.不加磁场 2.在玻璃泡中施加沿两线圈中心连线方向、 由纸面指向读者的磁场。 3.保持出射电子的速度不变,改变磁感应强 度。 4.保持磁感应强度不变,改变出射电子的速 度的大小和方向。 励磁线圈 电 子 枪 磁场强弱选择挡 加速电压 选择挡 观察带电粒子的径迹 1.不加磁场时,电子束的径迹是一条直线。 2.加磁场后,电子束的径迹是一个圆。 3.V不变,B变大,r变小;B不变,v变大,r变大。 【例1】 一个质量为 电荷量为 的带 电粒子,以 的初速度沿与磁场垂直的方向射 入磁感应强度为0.2T的匀强磁场。求: (1)粒子所受的重力和洛伦兹力 的大小之比; (2)粒子在磁场中运动的轨道半径; (3)粒子做匀速圆周运动的周期 1洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列各图中均 标有带正电荷粒子的运动速度v,洛伦兹力F及磁场B的方向,虚线圆表示 粒子的轨迹,其中可能出现的情况是( ) 跟踪训练跟踪训练 A A 跟踪训练跟踪训练 B B 谢谢大家!谢谢大家!
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