高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册3 带电粒子在匀强磁场中的运动评课ppt课件

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一、洛伦兹力的方向——左手定则伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
1.如果沿着与磁场垂直的方向发射一束带电粒子(不计重力)，这束粒子在匀强磁场中的运动轨迹会是什么样的呢？
带点粒子的受力: 只受洛伦兹力，即洛伦兹力就是合外力
初速度的方向和合外力垂直，做曲线运动
洛仑兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛仑兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动。
洛伦兹力不做功，所以速度大小不变
2.带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径和周期
实验验证：观察带电粒子的运动轨迹
1.带电粒子平行射入匀强磁场后做什么运动？(重力不计)
2.带电粒子垂直射入匀强磁场，做匀速圆周运动时，周期和半径与哪些因素有关？
1.(多选)一带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它又垂直进入另一磁感应强度为2B的匀强磁场，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D.粒子的速率不变，周期减半
洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小，所以粒子的速率不变.
2.质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是A.Rp∶Rα＝1∶2　TP∶Tα＝1∶2B.Rp∶Rα＝1∶1　TP∶Tα＝1∶1C.Rp∶Rα＝1∶1　TP∶Tα＝1∶2D.Rp∶Rα＝1∶2　TP∶Tα＝1∶1
3.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段运动径迹如图所示.径迹上的每一小段都可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变).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
(1)已知：入射和出射的方向
(2)已知：入射方向与出射点的位置
过入射点和出射点，分别作入射方向和出射方向的垂线，两线交点即为圆心。
过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点做其垂直平分线，两线交点即为圆心。
速度的偏向角φ＝圆弧所对的圆心角(回旋角)θ＝弦切角α的2倍.(如图)
4.(2022·许昌市高二期末)如图所示，空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子(重力不计)，在P1点以速度大小v开始在磁场中运动，速度方向与磁场方向垂直.该粒子运动到图中P2点时的速度方向与P1点时的速度方向垂直.已知P1、P2之间的距离为L.匀强磁场的磁感应强度大小为
5.(2022·江门市高二期中)如图所示，空间存在范围足够大的垂直xOy平面向里的匀强磁场(图中未画出)，一质量为m、带电荷量为＋q(q>0)的带电粒子(不计所受重力)从坐标原点O沿x轴正方向以速度v0射出，带电粒子恰好经过点A( ，h)，不计空气阻力，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)粒子从O点运动到A点所用的时间t.
1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律
2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的基本思路
圆心的确定和轨道半径的确定