1、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 复习回顾1、定义：磁场对运动电荷的作用力、定义：磁场对运动电荷的作用力. 安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的宏观表现.2、方向：左手定则、方向：左手定则 其中：其中：F V ， F B 3、大小：、大小： VB F洛洛=qVB VB F洛洛= 04、特点：洛伦兹力只改变速度的方向、特点：洛伦兹力只改变速度的方向; 洛伦兹力对运动电荷不做功洛伦兹力对运动电荷不做功.判断下图中带电粒子（电量判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：兹力的大小和方向： - B v + v B 一
2、、运动形式一、运动形式1、匀速直线运动。、匀速直线运动。2、猜想：猜想：实验验证实验验证实验验证实验验证电子枪电子枪玻璃泡玻璃泡励磁线圈励磁线圈无磁场无磁场实验验证实验验证有磁场有磁场 实验现象：实验现象：在没有磁场作用时，电子的轨在没有磁场作用时，电子的轨迹是迹是直线直线；在管外加上垂直初速度方向的匀强；在管外加上垂直初速度方向的匀强磁场，电子的轨迹变弯曲成磁场，电子的轨迹变弯曲成圆形圆形。一、带电粒子在匀强磁场中的运动一、带电粒子在匀强磁场中的运动 沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。匀强磁场中做匀速圆周运动。基本规
3、律基本规律带电粒子只受洛伦兹力，作圆带电粒子只受洛伦兹力，作圆周运动，洛伦兹力提供向心力：周运动，洛伦兹力提供向心力：RvmqvB2Bvrmv2qBmvr =vT =2 rqB2 m对于确定磁场，有对于确定磁场，有T m/q，仅由粒子种类，仅由粒子种类决定，与决定，与R和和v无关。无关。mqB mqBTf 21 m(qBR)mvEk22122 一、带电粒子在匀强磁场中的运动一、带电粒子在匀强磁场中的运动 例例1 1、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有场中，有a a、b b两个电子从同一处沿垂直磁感线两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，方向开始运动，a
4、 a的初速度为的初速度为v v，b b的初速度为的初速度为2v2v则（则（ ） A Aa a先回到出发点先回到出发点 B Bb b先回到出发点先回到出发点 C Ca a、b b的轨迹是一对内切圆，且的轨迹是一对内切圆，且b b的半径大的半径大 D Da a、b b的轨迹是一对外切圆，且的轨迹是一对外切圆，且b b的半径大的半径大 abC 例例2 2、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一个匀强一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一个匀强磁场，粒子后段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似磁场，粒子后段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似看成是圆弧看成是圆弧. .由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子
5、的由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量能量逐渐减少逐渐减少( (带电量不变带电量不变).).从图中情况可以确定（从图中情况可以确定（ ） A.A.粒子从粒子从a a到到b b，带正电，带正电 B.B.粒子从粒子从b b到到a a，带正电，带正电 C.C.粒子从粒子从a a到到b b，带负电，带负电 D.D.粒子从粒子从b b到到a a，带负电，带负电Bl 已知已知两个速度方向两个速度方向：可找到两条：可找到两条半径，其交点是圆心。半径，其交点是圆心。l 已知已知入射方向入射方向和和出射点出射点的位置：的位置：通过入射点作入射方向的垂线，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，连接入射点和出射点，作中垂线，交点是圆心。交点是圆心。vvOvOqBmT 2 注意：注意： 应以弧度表示应以弧度表示
