第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动(共21张PPT)

(共21张PPT)
3.带电微粒：
一 、带电粒子：
1.基本粒子：
2.带电体：
如电子、质子、α粒子等
一般不考虑重力。（但并不能忽略质量）
如带电小球、液滴、尘埃
一般都考虑重力。
依据题目暗示或运动状态判定
二、在匀强磁场中的运动
（仅受磁场力）
匀速直线运动。
1.当B//V时：
2.当B⊥V时：
第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动
判断图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：
f洛=0
f洛=BqV
V0
f洛
V0
f洛
二、在匀强磁场中的运动
（仅受磁场力）
匀速直线运动。
1.当B//V时：
2.当B⊥V时：
一 、带电粒子：
匀速圆周运动。
第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动
二、在匀强磁场中的运动
（仅受磁场力）
匀速直线运动。
1.当B//V时：
2.当B⊥V时：
一 、带电粒子：
匀速圆周运动。
第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动
二、在匀强磁场中的运动
（仅受磁场力）
匀速直线运动。
1.当B//V时：
2.当B⊥V时：
一 、带电粒子：
匀速圆周运动。
3.当B与V斜交：
V0
B
螺旋线运动。
第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动
+
以正电荷为例
+
南北极为什么会出现级光
二、在匀强磁场中的运动
（仅受磁场力）
一 、带电粒子：
三、带电粒子的匀速圆周
匀速直线运动。
1.当B//V时：
2.当B⊥V时：
匀速圆周运动。
3.当B与V斜交：
螺旋线运动。
第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动
V0
f洛
2.重要结论：
周期T=
思考：周期与速度、半径什么关系？
1.规律：
周期与速度、半径无关
R
三、带电粒子的匀速圆周
注意：
例1. 氘核和α粒子，从静止开始经相同电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作圆周运动.则这两个粒子的轨道半径之比为多少？周期之比为多少？
解：
得：
课后反思：
先讲质谱仪
回旋加速器。
第二节课再讲有界磁场，把它作为一个专题来讲好点，一开始讲有点学生有点木
v
B
d
θ
v
a
b
O
例2：垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d的条形区域内，磁感应强度为B．一个质量为m、电量为q的正电荷以一定的速度垂直于磁场边界方向从a点垂直飞入磁场区，如图所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转θ角．试求粒子的半径R、 运动速度v以及在磁场中运动的时间t？
解：
f
R
θ
得:v=
t=
(1)速偏角等于圆心角
(2)速偏角等于位偏角的2倍
四、带电粒子在有界磁场中运动
1.找圆心：
几何关系求半径
再求几何关系。
利用v⊥R
3.定时间：
2.求半径：
由
再求其它物理量
或由 先求出半径，
t=
(1)速偏角等于圆心角
(2)速偏角等于位偏角的2倍
例3.如图所示，在半径为R 的圆的范围内，有匀强磁场，磁感应强度为B.方向垂直圆所在平面向里．一带负电的质量为m电量为q粒子，从A点沿半径AO的方向射入，并从C点射出磁场．∠AOC＝120o．则此粒子在磁场中运行的半径r= 。时间t＝______(不计重力)．
r
600
0/
A
0
R
C
v
(3)初速度指向圆心，末速度反向也指向圆心
(1)速偏角等于圆心角
(2)速偏角等于位偏角的2倍
四、带电粒子在有界磁场中运动
1.找圆心：
几何关系求半径
利用v⊥R
2.求半径：
或利用弦的中垂线
再求几何关系。
3.定时间：
由
再求其它物理量
或由 先求出半径，
t=
(1)速偏角等于圆心角
(2)速偏角等于位偏角的2倍
r
600
0/
A
0
R
C
v
例4.如图，虚线上方存在无穷大的磁场，一带正电的粒子质量m、电量q、若它以速度v沿与虚线向右成300、900、1500、1800角分别射入，请你作出上述几种情况下粒子的轨迹、并求其在磁场中运动的时间。
V
θ
入射角300时
300
300
v
f
入射角1500时
1500
1500
f
入射角900时
入射角1800时
注意：①从同一直线边界进出的粒子，
速度与边界的夹角相等。
四、带电粒子在有界磁场中运动
1.找圆心：
几何关系求半径
利用v⊥R
3.定时间：
2.求半径：
t=
或利用弦的中垂线
②从同一圆形边界进出的粒子，初速度指向圆心，末速度反向也指向圆心
例5：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vB．使粒子的速度v>5BqL/4m
C．使粒子的速度v>BqL/m
D．使粒子速度BqL/4mAB