物理新人教版选修3-1第三章磁场第六节带电粒子在匀强磁场中的运动课件

课件17张PPT。复习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所在的平面带电粒子在匀强磁场中的运动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，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和洛仑兹力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（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以外，一般都考虑重力。[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和方向：
1、匀速直线运动。F=qvBF=02、? 带电粒子在匀强磁场中的运动（重力不计）猜想：匀速圆周运动。洛仑兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛仑兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动。理论探究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。洛伦兹力演示器实验：作用是改变电子束出射的速度作用是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观察1：不加磁场时电子束轨迹观察4：若加逆时针的励磁电流，磁场方向如何，电子偏转方向将如何？观察2：若加顺时针的励磁电流，磁场方向如何，电子偏转方向将如何？观察3：改变加速电压和励磁电流时，电子束轨迹半径有何变化？如何解释？ 匀强磁场中带电粒子运动轨迹的半径与哪些因素有关？可见r与速度V、磁感应强度B、粒子的比荷有关周期T与运动速度及运动半径无关 与 不垂直拓展：粒子的轨迹是一条螺旋线例1：一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定A．粒子从a到b，带正电
B．粒子从a到b，带负电
C．粒子从b到a，带正电
D．粒子从b到a，带负电 C“气泡室”照片1.不同带电粒子的径迹半径为什么不一样？
2.同一条径迹上为什么曲率半径会越来越小呢？带电粒子做圆周运动的分析方法带电粒子做圆周运动的分析方法（1）几个有关的角及其关系： 带电粒子做圆周运动的分析方法（2）确定圆心：
已知入射方向和出射方向, 与速度垂直的半径交点就是圆弧轨道的圆心。
已知入射方向和出射点的位置时，半径与弦中垂线的交点就是圆弧轨道的圆心。带电粒子做圆周运动的分析方法（3）确定半径： 一般利用几何知识，常用解三角形的方法。
（4）确定运动时间：利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于计算出圆心角的大小，由公式可求出运动时间。 【1】如图所示，一束电子（电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300。求 : (1) 电子的质量m=? (2) 电子在磁场中的运动时间t=??【2】如图所示，在半径为R 的圆的范围内，有匀强磁场，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时间t＝__________．(不计重力)．