1、带电粒子在匀强磁场中的运动【学习目标】1理解洛伦兹力对粒子不做功。2理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。3会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式,知道它们与哪些因素有关。【学习重点】带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。【学习难点】带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。【学习过程】一、知识回顾1安培力与洛伦兹力安培力是洛伦兹力的_,洛伦兹力是安培力的_。2洛伦兹力方向:_大小:_二、新知学习(一)带电粒子在匀强磁场中的运动1探究一:(小组讨论)带电粒子在磁场中的运动已知带电粒子质量为m,电荷量为q,速度大小为v,磁感应强度
2、为B,以下列不同方式进入磁场将做什么运动?(不计重力)(1)vB进入磁场(2)vB进入磁场(3)斜射入磁场2探究二:实验验证:用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的运动洛伦兹力演示仪(1)励磁电流:_(2)偏转电压:_(3)加速电压:_(4)旋转瓶颈:_(二)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期1半径vB进入磁场,电荷做匀速圆周运动,其匀速圆周运动的向心力由_提供,则:F=_,得:r=_。可以看出B ,r_;v ,r_2周期由圆周运动的周期T=_得:T=_周期跟轨道半径和运动速度_。三、巩固练习1如图所示,在正交的匀强电场和匀强磁场区域内(磁场垂直纸面向里),有一离子(不计重力)从匀强电场左
3、边飞入,恰能沿直线飞过此区域,则( )A若离子带正电,E方向应向下B若离子带负电,E方向应向上C若离子带正电,E方向应向上D不管离子带何种电荷,E的方向都向下2ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面(即纸面),并且指向纸外,有一束粒子对准a端射入弯管,如图所示,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子,则( )A只有速度大小一定的粒子可沿中心线通过弯管B只有质量大小一定的粒子可沿中心线通过弯管C只有动量大小一定的粒子可沿中心线通过弯管D只有动能大小一定的粒子可沿中心线通过弯管3质子和粒子由静止出发经过同一加速电场加速后,沿垂直磁
4、感线方向进入同一匀强磁场,则它们在磁场中的各运动量间的关系正确的是( )A速度之比为2:1B周期之比为1:2C半径之比为1:2D角速度之比为1:14如图所示,一颗带电粒子(重力不计)在匀强磁场中沿图中轨道运动,中央是一簿绝缘板,粒子在穿过绝缘板时有动能损失,由图可知( )A粒子的动动方向是abcdeB粒子带正电C粒子的运动方向是edcbaD粒子在下半周期比上半周期所用时间长5如图所示,正、负电子初速度垂直于磁场方向,沿与边界成30角的方向射入匀强磁场中,求它们在磁场中的运动时间之比。6如图所示的矩形abcd范围内有垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,且ab长度为L,现有荷质比为q/m的正高离子在a处沿ab方向射入磁场,求离子通过磁场后的横向偏移y和偏向角(设离子刚好从C点飞出)。参考答案1AD2C3B4BC51:56=arcsinBqLmv4 / 4