物理人教版（2019）选择性必修第二册1.3带电粒子在匀强磁场中的运动（共13张ppt）

(共13张PPT)
带电粒子在匀强磁场中的运动
人教版 选择性必修二
复习导入
1、洛伦兹力的概念：运动电荷在磁场中受到的作用力。
通电导线在磁场中所受到的安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
2、洛伦兹力的方向由左手定则判定
1、正电荷的运动方向与电流方向相同，负电荷运动方向与电流方向相反。
2、洛伦兹力垂直于ν与Β所在的平面
安培力----------------磁场对电流的作用
宏观表现
微观本质
洛伦兹力--------------磁场对运动电荷的作用
V
I
洛伦兹力与安培力
X X X X
X X X X
提出问题
沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做什么运动？
V
-
F洛
















V
-
F洛
V
-
F洛
V
-
F洛
1.理论探究
问题：判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小方向及运动性质.
匀速直线运动
F=qvB
F=0
【探究：带电粒子在匀强磁场中的运动】
猜想：匀速圆周运动
？
F
v
+
F
v
+
F
v
+
洛伦兹力总与速度方向垂直，不改变带电粒子的速度大小，所以洛伦兹力不对带电粒子做功。
由于粒子速度的大小不变，所以洛伦兹力大小也不改变，加之洛伦兹力总与速度方向垂直，正好起到了向心力的作用。
理论探究
亥姆霍兹线圈
电 子 枪
磁场强弱选择挡
加速电压选择挡
洛伦兹力演示器
实验：
无磁场
实验验证
有磁场
实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的轨迹是直线；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圆形。
带电粒子运动轨迹的半径
匀强磁场中带电粒子运动轨迹的半径与哪些因素有关？
思路: 带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。
可见r与速度V、磁感应强度B、粒子的比荷有关
1、找圆心：方法
2、定半径：
3、确定运动时间：
注意：θ用弧度表示
几何法求半径
向心力公式求半径
利用v⊥R
利用弦的中垂线
t=（ θ o /360o）T
确定带电粒子在有界磁场中运动轨迹的方法
例1、一带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如它又顺利进入另一磁感强度为2B的匀强磁场中仍做匀速圆周运动，则（ ）
A.粒子的速率加倍，周期减半
B.粒子的速率不变，轨道半径减半
C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的 1/4
D.粒子速率不变，周期减半
课堂练习
1、一带电粒子以垂直于磁场方向的初速度飞入匀强磁场后做圆周运动，磁场方向和运动轨迹如图所示，下列情况可能的是（ ）
A．粒子带正电，沿逆时针方向运动
B．粒子带正电，沿顺时针方向运动
C．粒子带负电，沿逆时针方向运动
D．粒子带负电，沿顺时针方向运动
B
A D
课堂练习
带电粒子在匀强磁场中的运动
（2）V⊥B 匀速圆周运动
（1）V // B 匀速直线运动
课堂小结