1.3带电粒子在匀强磁场中的运动（1）ppt课件（含视频）-（2019） 新人教版高中物理高二下学期选择性必修二.rar

带电粒子在匀强磁场中的运动（1）选择性必修二第一章第三节复习习回顾顾1、 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态？ （重力不计）2、垂直于磁场的方向射入匀强磁场的带电粒子，在匀强磁场中做什么运动？（重力不计） v v- -匀速直线运动匀速圆周运动（1）粒子垂直磁场场入射，运动动始终处终处 于一平面（2）粒子仅仅受洛伦兹伦兹 力，力始终终与运动动方向垂直，力不做功，速度大小不变变（3）洛伦兹伦兹 力大小不变变，为为恒力。新 课课一、带电带电 粒子在匀强磁场场中的运动动新 课课3、垂直于磁场的方向射入匀强磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动，相关半径和周期如何？（重力不计）（1）轨道半径（2）运行周期带电粒子只受洛伦兹力，作圆周运动，洛伦兹力提供向心力：解得：相同粒子垂直射入同一磁场，速度大则半径大；相同粒子垂直射入不同磁场，磁感应强度大则半径小。运动的周期跟轨道半径和运动速度均无关，而与比荷q/m成反比。一、带电带电 粒子在匀强磁场场中的运动动1.两个相同的粒子，速度大小不同，轨迹如图所示。试分析两轨迹对应粒子速度的大小关系2.比较它们的周期大小新 课课洛伦兹力演示器励磁线圈（亥姆霍兹线圈）玻璃泡电子枪加速电压选择档磁场强弱选择档二、观观察带电带电 粒子在匀强磁场场中的运动轨动轨迹新 课课构造 电子枪：射出电子加速电场：作用是改变电子束出射的速度励磁线圈：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工作原理 由电子枪发出的电子射线可以使管的低压水银蒸汽发出辉光，显示出电子的径迹二、观观察带电带电 粒子在匀强磁场场中的运动轨动轨迹新 课课不加磁场时观察电子束的径迹。给励磁线圈通电，观察电子束的径迹。保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化。保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化。二、观观察带电带电 粒子在匀强磁场场中的运动轨动轨迹新 课课二、观观察带电带电 粒子在匀强磁场场中的运动轨动轨迹实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的轨迹是直线；在管外加上垂直初速度方向的匀强磁场，电子的轨迹变弯曲成圆形。无磁场加上速度方向垂直的磁场磁场强度不变时,粒子射入的速度增加,轨道半径也增大粒子射入速度不变,磁场强度增大,轨道半径减小新 课课二、观观察带电带电 粒子在匀强磁场场中的运动轨动轨迹加上速度方向不垂直的磁场试分析其轨迹试分析其轨迹以速度v1做匀速直线运动 以速度v2做匀速圆周运动 轨迹为：等距螺旋线在粒子物理学的研究中，可以让粒子通过“云室”“气泡室”等装置，显示它们的径迹。如果在云室、气泡室中施加匀强磁场，可以看到带电粒子运动的圆形径迹。粒子的质量、速度带电多少不一样，径迹的半径也不一样。图3.6-3带电粒子在气泡室运动径迹的照片。有的粒子运动过程中能量降低，速度减小，径迹就呈螺旋形小结结1：【例题】一个质量为1.6710-27kg、电荷量为1.610-19C的带电粒子，以5105m/s的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2T的匀强磁场。求：（1）粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径；（3）粒子做匀速圆周运动的周期。练练一练练1、一个长螺线管中通有交变电流，电流方向和大小不断变化，把一个带电粒子沿管轴线匀速射入管中，不计重力，粒子将在管中（ ）A做圆周运动 B沿轴线来回运动C做匀加速直线运动 D做匀速直线运动【答案】D练练一练练2、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v则（ ）Aa先回到出发点 Bb先回到出发点 Ca、b的轨迹是一对内切圆，且b的半径大 Da、b的轨迹是一对外切圆，且b的半径大 【答案】Cab练练一练练 3、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一个匀强磁场，粒子后段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似看成是圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减少(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b到a，带正电 C.粒子从a到b，带负电 D.粒子从b到a，带负电【答案】B练练一练练4、在同一匀强磁场中，粒子和质子做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则粒子和质子（）A运动半径之比是21B运动速度大小之比是41C运动周期之比是21D受到的洛伦兹力之比是21【答案】C练练一练练5、如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图，若励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁场的强弱由励磁线圈的电流来调节。电子束由电子枪产生，电子速度的大小由电子枪的加速电压来调节，速度方向与磁场方向垂直，下列说法正确的是（）A励磁线圈中通有顺时针方向的电流B仅降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小C仅减小励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变小D仅降低电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变小【答案】B练练一练练【答案】B