课件16张PPT。带电粒子在匀强磁场中的运动 第1课时[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、?一、 带电粒子在匀强磁场中的运动(重力不计)猜想:匀速圆周运动二、匀速圆周运动的半径、速率和周期由:由牛顿第二定律得周期T与速度无关.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30°OB1、如何确定圆心方法一:两速度垂线的交点即圆心。三、粒子在有界磁场中运动OB1、如何确定圆心Av方法一:两速度垂线的交点即圆心。方法二:一速度垂线与弦的垂直平分线的交点。三、粒子在有界磁场中运动30°OBvAvrr30°2、如何确定半径方法:
用几何关系求解由几何关系得
r=d/sin 30o =2d 30°OBvAvrr30°3、如何确定运动时间粒子在磁场中运动的角度关系──圆心角 ──弦切角 角度关系:4.圆心角的确定例2 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 的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?穿过磁场的时间又是多少?电子穿过磁场的时间为:由几何关系得:由牛顿第二定律得解:总结:粒子在磁场中运动的解题思路找圆心画轨迹求半径求时间课 堂 练 习1 如图所示,一带正电粒子质量为m,带电量为q,从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45°角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区,粒子初速度大小为v,则
(1)粒子经过多长时间再次到达隔板?
(2)到达点与P点相距多远?(不计粒子的重力)v?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). 例3:一个质量为m、电荷量为 的正粒 子,从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上求:
(1)求粒子进入磁场时的速率
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具
牛顿第二定律得解:由动能定理得小结:一、匀速圆周运动的半径、速率和周期半径:周期:时间:洛伦兹力提供向心力:二、粒子在磁场中运动的解题思路找圆心画轨迹求半径求时间谢谢