1、帶電粒子在勻強磁場中的運動公開課第1頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三問題：判斷下圖中帶電粒子（電量q，重力不計）所受洛倫茲力的大小和方向：1、勻速直線運動。F=qvBF=02、?一、 帶電粒子在勻強磁場中的運動（重力不計）猜想：勻速圓周運動第2頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三二、勻速圓周運動的半徑、速率和周期由：由牛頓第二定律得周期T與速度無關.第3頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三例1、一帶電粒子在磁感強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，如它又順利進入另一磁感強度為2B的勻強磁場中仍做勻速圓周運動，則 A、粒子的速率加倍，周期減

2、半 B、粒子的速率不變，軌道半徑減半 C、粒子的速率減半，軌道半徑變為原來的 1/4 D、粒子速率不變，周期減半第4頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三30OB1、如何確定圓心Avv方法一：兩速度垂線的交點即圓心。三、粒子在有界磁場中運動第5頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三OB1、如何確定圓心Av方法一：兩速度垂線的交點即圓心。方法二：一速度垂線與弦的垂直平分線的交點。三、粒子在有界磁場中運動第6頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三30OBvAvrrd302、如何確定半徑方法：用幾何關系求解由幾何關系得 r=d/sin 30o =2d

3、第7頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三30OBvAvrrd303、如何確定運動時間第8頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三粒子在磁場中運動的角度關系圓心角 弦切角 角度關系：ABO4.圓心角的確定第9頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三例2、如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d 的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30，則電子的質量是多少？穿過磁場的時間又是多少？電子穿過磁場的時間為：30vvf洛df洛O由幾何關系得：由牛頓第二定律得解：第10頁，共15頁，2022年，5月20日，5

4、點4分，星期三總結：粒子在磁場中運動的解題思路找圓心畫軌跡求半徑求時間第11頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三300MNBO600600例3 、 如圖直線MN上方有磁感應強度為B的勻強磁場。正、負電子同時從同一點O以與MN成30角的同樣速度v 射入磁場（電子質量為m，電荷為e），它們從磁場中射出時相距多遠？射出的時間差是多少？解：有牛頓第二定律得第12頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三例4：一個質量為m、電荷量為 的正粒 子，從容器下方的小孔S1飄入電勢差為的加速電場，然后經過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為的勻強磁場中，最后打到照相底片上求：（）求粒子進入磁場時的速率（）求粒子在磁場中運動的軌道半徑質譜儀是測量帶電粒子質量和分析同位素的重要工具牛頓第二定律得解：由動能定理得第13頁，共15頁，2022年，5月20日，5點4分，星期三小結：一、勻速圓周運動的半徑、速率和周期半徑：周期：時間：洛倫茲力提供向心力：二、粒子在磁場中運動的解題思路找圓心