《浙江省溫州市嘯中學(xué)高一物理 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《浙江省溫州市嘯中學(xué)高一物理 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件（21頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判定判定磁場(chǎng)中的帶電粒子一般可分為兩類：磁場(chǎng)中的帶電粒子一般可分為兩類：1、帶電的、帶電的基本粒子基本粒子：如電子，質(zhì)子，：如電子，質(zhì)子，粒子，正負(fù)粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和洛侖磁力相比在小得離子等。這些粒子所受重力和洛侖磁力相比在小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。2、帶電微粒帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有：如帶

2、電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。判斷下圖中帶電粒子（電量判斷下圖中帶電粒子（電量q，重力不計(jì)）所，重力不計(jì)）所受洛倫茲力的大小和方向：受洛倫茲力的大小和方向： - B v + v B 一、運(yùn)動(dòng)形式1、勻速直線運(yùn)動(dòng)。、勻速直線運(yùn)動(dòng)。2、1、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑mvRqB2、圓周運(yùn)動(dòng)的周期、圓周運(yùn)動(dòng)的周期2 mTqB2vqvBmR2 RTv思考：周期與速度、半徑什么關(guān)系？思考：周期與速度、半徑什么關(guān)系？粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)有一夾角粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)有一夾角 （大于（大于0度小于度小于90度）度）軌跡為螺線軌跡為螺線帶電

3、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況研究研究 1、找圓心：方法、找圓心：方法 2、定半徑：、定半徑： 3、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：Tt2qBmT2注意：用弧度表示用弧度表示幾何法求半徑幾何法求半徑向心力公式求半徑向心力公式求半徑利用利用vR利用弦的中垂線利用弦的中垂線 例：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅限于寬度為例：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅限于寬度為d的的條形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為條形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m、電量為電量為q的粒子以一定的速度垂直于磁場(chǎng)邊界方的粒子以一定的速度垂直于磁場(chǎng)邊界方向從向從點(diǎn)垂直飛入磁場(chǎng)點(diǎn)垂直飛入磁場(chǎng) 區(qū)，如圖所示，當(dāng)它飛區(qū)，如圖所示，當(dāng)它飛

4、 離磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向離磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向 偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)角試求粒子的角試求粒子的 運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度v以及在磁場(chǎng)中以及在磁場(chǎng)中 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t 練習(xí)練習(xí)2 氘核和氘核和粒子，從靜止開始經(jīng)相同粒子，從靜止開始經(jīng)相同電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)作圓周電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)作圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng).則這兩個(gè)粒子的動(dòng)能之比為多少？軌道則這兩個(gè)粒子的動(dòng)能之比為多少？軌道半徑之比為多少？周期之比為多少？半徑之比為多少？周期之比為多少？1、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑mvRqB2、圓周運(yùn)動(dòng)的周期、圓周運(yùn)動(dòng)的周期2 mTqB2vqvBmR2 RTv思考：周期與速度、半徑什么關(guān)系？思考：周期與速度、半徑

5、什么關(guān)系？復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況研究研究 1、找圓心：方法、找圓心：方法 2、定半徑：、定半徑： 3、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：Tt2qBmT2注意：用弧度表示用弧度表示幾何法求半徑幾何法求半徑向心力公式求半徑向心力公式求半徑利用利用vR利用弦的中垂線利用弦的中垂線例例:如圖所示，在第一象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為如圖所示，在第一象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為，帶電量為+q的粒子的粒子以速度以速度v從從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，點(diǎn)射入磁場(chǎng)，角已知，求粒子在角已知，求粒子在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間和飛離磁場(chǎng)的位置（粒子重磁場(chǎng)中飛行的時(shí)

6、間和飛離磁場(chǎng)的位置（粒子重力不計(jì)）力不計(jì)）A、電場(chǎng)用來加速帶電粒子，磁場(chǎng)則使帶電粒子回旋、電場(chǎng)用來加速帶電粒子，磁場(chǎng)則使帶電粒子回旋B、電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來加速帶電粒子、電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來加速帶電粒子C、同一加速器，對(duì)某種確定的粒子，它獲得的最大、同一加速器，對(duì)某種確定的粒子，它獲得的最大動(dòng)能由加速電壓決定動(dòng)能由加速電壓決定D、同一加速器，對(duì)某種確定的粒子，它獲得的最大、同一加速器，對(duì)某種確定的粒子，它獲得的最大動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B決定和加速電壓決定決定和加速電壓決定(A)IBdh霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)I=neSv=nedhveU/h=evBU=IB/ned=kIB/dk是霍爾系數(shù)是霍爾

7、系數(shù)確定帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的方法確定帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的方法1 1、物理方法：、物理方法：作出帶電粒子在磁場(chǎng)中兩個(gè)位置所受洛侖茲力，沿其方向作出帶電粒子在磁場(chǎng)中兩個(gè)位置所受洛侖茲力，沿其方向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)確定圓心，從而確定其運(yùn)動(dòng)軌跡。延長(zhǎng)線的交點(diǎn)確定圓心，從而確定其運(yùn)動(dòng)軌跡。2 2、物理和幾何方法：、物理和幾何方法：作出帶電粒子在磁場(chǎng)中某個(gè)位置所受洛侖茲力，沿其方向的作出帶電粒子在磁場(chǎng)中某個(gè)位置所受洛侖茲力，沿其方向的延長(zhǎng)線與圓周上兩點(diǎn)連線的中垂線的交點(diǎn)確定圓心，從而確延長(zhǎng)線與圓周上兩點(diǎn)連線的中垂線的交點(diǎn)確定圓心，從而確定其運(yùn)動(dòng)軌跡。定其運(yùn)動(dòng)軌跡。3 3、幾何方法：、幾何方法：圓周上

8、任意兩點(diǎn)連線的中垂線過圓心圓周上兩條切線圓周上任意兩點(diǎn)連線的中垂線過圓心圓周上兩條切線夾角的平分線過圓心過切點(diǎn)作切線的垂線過圓心夾角的平分線過圓心過切點(diǎn)作切線的垂線過圓心1.如圖，虛線上方存在無窮大的磁場(chǎng)，一帶正電如圖，虛線上方存在無窮大的磁場(chǎng)，一帶正電的粒子質(zhì)量的粒子質(zhì)量m m、電量、電量q q、若它以速度、若它以速度v v沿與虛線成沿與虛線成30300 0、60600 0、90900 0、1201200 0、1501500 0、1801800 0角分別射入，請(qǐng)你作角分別射入，請(qǐng)你作出上述幾種情況下粒子的軌跡、并求其在磁場(chǎng)中出上述幾種情況下粒子的軌跡、并求其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。有

9、界磁場(chǎng)問題：入射角入射角300時(shí)時(shí)qBmqBmt3261入射角入射角1500時(shí)時(shí)qBmqBmt35265粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱規(guī)律：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱規(guī)律：從同一直線邊界射入的粒子，從同一邊界射出時(shí)，從同一直線邊界射入的粒子，從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等。速度與邊界的夾角相等。1 1、兩個(gè)對(duì)稱規(guī)律：、兩個(gè)對(duì)稱規(guī)律：臨界問題臨界問題例：長(zhǎng)為例：長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁感強(qiáng)度為場(chǎng)，如圖所示，磁感強(qiáng)度為B，板間距離也為，板間距離也為L(zhǎng)，板，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為，電量為q的帶正電

10、粒子的帶正電粒子（不計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速（不計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度度v水平射入磁場(chǎng)，欲使粒子不打在極板上，可采用水平射入磁場(chǎng)，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是：的辦法是： （ ）A使粒子的速度使粒子的速度v5BqL/4mC使粒子的速度使粒子的速度vBqL/m D使粒子速度使粒子速度BqL/4mv5BqL/4m 練習(xí)、如圖所示，在半徑為練習(xí)、如圖所示，在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，有一的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子以速度個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子以速度v0從從M點(diǎn)沿半徑點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng)區(qū)，并由方向射入磁場(chǎng)區(qū)，并由N點(diǎn)射出，點(diǎn)射出，O點(diǎn)為圓心，點(diǎn)為圓心，MON=120，求粒子在磁場(chǎng)區(qū)的偏轉(zhuǎn)半徑，求粒子在磁場(chǎng)區(qū)的偏轉(zhuǎn)半徑R及及在磁場(chǎng)區(qū)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。（粒子重力不計(jì)）在磁場(chǎng)區(qū)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。（粒子重力不計(jì)）