（推荐）高中物理带电粒子在匀强磁场中的运动课件新人教版选修.ppt

6 带电粒子在匀强磁场中的运动,1.理解洛伦兹力对粒子不做功. 2.理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动. 3.会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关. 4.了解回旋加速器.质谱仪的工作原理.,1.你对洛伦兹力有哪些了解？,大小：FqvBsin（是v与B间的夹角）,方向：用左手定则判断,对运动电荷永不做功：因为F 始终垂直于v,2.你还记得下列公式吗？,复习,v,v,磁场中的带电粒子一般可分为两类：,(1)带电的基本粒子：如电子、质子、粒子、正负离子等.这些粒子所受重力和洛伦磁力相比小得多，除非有说明或明确的暗示，一般都不考虑重力的影响（但并不能忽略质量）.,(2)带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等.除非有说明或明确的暗示，一般都考虑重力作用.,3.某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定.,一、带电粒子在匀强磁场中的运动,带电粒子平行射入匀强磁场后的运动状态？ （重力不计）,问题1：,问题2：,带电粒子垂直射入匀强磁场后的运动状态？ （重力不计）,匀速直线运动,1.理论推导,匀速圆周运动,（1）洛伦兹力的方向与速度方向的关系,（2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速率变化吗？能量呢？,（3）洛伦兹力如何变化？,（4）根据上面的分析，你认为垂直于匀强磁场方向射入的带电粒子，在匀强磁场中的运动状态如何？,垂直,不变,大小不变，方向在不断变化,匀速圆周运动,,不变,（1）洛伦兹力演示仪,加速电压选择挡,励磁线圈（亥姆霍兹线圈）：能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场.,加速电场：改变电子束射出的速度.,电子枪：射出电子.,2.实验验证,（2）实验演示,a.不加磁场时观察电子束的径迹.,b.给励磁线圈通电，观察电子束的径迹.,c.保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化.,d.保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化.,洛伦兹力演示仪,（3）实验结论,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.,磁场强度不变，粒子射入的速度增大，轨道半径也增大.,粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径减小.,周期T与运动速度及运动半径无关.,二、圆周运动的半径、速率和周期,,,圆周运动的半径,正负电荷的圆周运动,临界问题,例2.长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：（ ） A使粒子的速度v5BqL/4m C使粒子的速度vBqL/m D使粒子的速度BqL/4m