1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 第1课时 （共17张ppt）

(共17张PPT)
1.3带电粒子在
匀强磁场中的运动
人教版2019选择性必修二
极光
问题：极光形成的原因是什么？
由带电粒子组成的太阳风在
地球磁场的作用下发生偏转
问题：带电粒子在磁场中受什么力？
洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用力
大小
当v∥B 时，
当v⊥B 时，
方向：
f
+
v
知识回顾
特点：洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变速度的方向，而不改变速度的大小，所以洛伦兹力不做功。
f = 0
f = qvB
左手定则
f =qvB
实验回顾
带电粒子在磁场中的运动
v
f
f
v
实验探究
问题1：无磁场时，电子运动轨迹如何
问题2：有磁场时，电子运动轨迹发生什么变化
下面我们就一起带着这些问题一起来看看这个实验
问题3：增强磁场时，电子运动轨迹又发生怎样变化
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
猜想：电子垂直进入匀强磁场中会如何运动？
f = qvB
讨论
洛伦兹力演示视频1
实验探究
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
问题1：无磁场时，电子运动轨迹如何
问题2：有磁场时，电子运动轨迹发生什么变化
问题3：增强磁场时，电子运动轨迹又发生怎样变化
问题4：继续增强磁场时，电子运动轨迹会发生怎样变化
直线
电子运动轨迹发生偏转
电子运动轨迹偏转的更大
f = qvB
实验结论
问题4：继续增强磁场时，电子运动轨迹会发生怎样变化
电子运动轨迹变成了一个圆
电子在匀强磁场中做圆周运动
问题5：电子在匀强磁场中做什么运动？
问题6：电子在匀强磁场中为什么做圆周运动？
f = qvB
理论证明
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的原因
+
v
+
v
f
f
f =qvB
+
+
理论推导
f
洛伦兹力 f =qvB 提供向心力
轨道半径
问题1：什么力提供向心力
+
v
问题2：如何求带电粒子在磁场中的圆周运动的半径
规律总结
洛伦兹力提供向心力
问题1：带电粒子的初速度增大，轨道半径怎样变
问题2：磁场的磁感应强度增大，轨道半径怎样变
我们一起来验证一下吧！
v 增大，r 增大
B 增大，r 减小
规律推导
规律应用
例1：粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（ ）
A
由
知
问题：带电粒子在无边界磁场中的圆周运动是一个完整的圆，那在有边界的磁场中呢
v
f
带电粒子在无边界磁场中的圆周运动是一个完整的圆，在有边界的磁场中的圆周运动是一个部分的圆
据
知
例2
v
则
①粒子在磁场中的半径为多大？
②粒子会在距A点多远处射出磁场？
③在磁场中的运动时间是多少？
小结
洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用力
带电粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动
带电粒子在无边界磁场中的圆周运动是一个完整的圆，在有边界的磁场中的圆周运动是一个部分的圆