资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三章,磁场,第六节,带电粒子在匀强磁场中的运动,带电粒子在匀强磁场中的运动,(1),第课时,学习过程：,1.,观察老师所演示的实验现象，试解释该种现象出现的原因，,回顾上节课内容并回答以下几个问题。,什么是洛伦兹力？,带点粒子在磁场中是否一定受到洛伦兹力？洛伦兹力的大小,如何计算？（从,Bv,和,B,v,分别说明）,洛伦兹力方向有何特点？（我们知道，物体的运动规律取决,于两个因素：一是物体的受力情况，二是物体具有的速度。因,此力和速度是我们研究物体运动规律的出发点）,此时粒子做什么运动（在必修二中我们学习过圆周运动的知识，,大家回想一下：物体做匀速圆周运动的条件是什么）？,Bv,洛伦兹力与速度,v,方向垂直，存在瞬时照应关系,B,v,不受洛伦兹力（或者说洛伦兹力为,0,）,Bv,受洛伦兹力（,F=qvB,）,判断下图中带电粒子（电量,q,，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向,试在下图画出带点粒子运动的轨迹。,一、运动形式,1,、匀速直线运动。,2,、,?,1,、圆周运动的半径,2,、圆周运动的周期,思考：周期、半径与速度、磁感应强度的关系？,请同学们利用匀速圆周运动和磁场的知识推导：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径,R,和运动周期,T,的表达式分是什么？,如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦兹力的作用下将作什么运动,?,3.,带电粒子在匀强磁场中的运动（实验验证）,洛伦兹力演示仪的构造,洛伦兹力演示仪主要由,电子枪,、,加速电场,、,励磁线圈,等构成。,洛伦兹力演示仪的工作原理,电子束由,电子枪,产生，玻璃泡内充有,汞蒸气,，在电子束通过时能够显示,电子的径迹,。励磁线圈能够在两个线圈之间产生,匀强磁场,，磁场的方向与,水平面,平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过,加速电压,和,励磁电流,来调节。,用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的偏转,（,1,）不加磁场时，观察电子束的轨迹,（,2,）加垂直纸面向外的磁场时，观察电子束的轨迹,（,3,）保持出射电子的速度不变，增大或减小磁感应强度，观察电子束的轨迹变化,（,4,）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度，观察电子束的轨迹变化,通过观察我们可以看到与我们推测一致。,带电粒子在磁场中运动情况研究,如何确定带电粒子在磁场中的轨迹、圆心位置和半径。,画轨迹,根据题意分析带电粒子在磁场中的受力情况，确定他们在磁场中的运动轨迹是圆还是一段圆弧，根据粒子入射、出射方向，粗略画出粒子在磁场中的运动轨迹,1,、圆心的确定方法,（,1,）,速度垂线法,：已知磁场中的两点的速度方向,A,B,O,（,2,）,中垂线法,：已知磁场中的一点的速度方向和另一位置,A,B,O,注意：,粒子的偏向角,与粒子的圆心角（回旋角）,相等,弦切角,等于粒子的（圆心角）回旋角的一半,找圆心,确定半径：可以已通过公式求出，或者根据几何关系求出，往往通过辅助线，构成直角三角形，然后利用直角三角形关系求出。,当堂检测：,1.,同一种带电粒子以不同的速度垂直射入匀强磁场中，其运动轨迹如图所示，则可知（,1,）带电粒子进入磁场的速度值有,_,个；,（,2,）这些速度的大小关系为,_,；,（,3,）三束粒子从,O,点出发分别到达,1,、,2,、,3,点所用时间关系为,_.,三个,V,1,v,2,v,3,t,1,=t,2,=t,3,当堂检测：,2.,在匀强磁场中一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度,2,倍的匀强磁场，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,B,当堂检测：,3.,如图所示，甲乙两图中带电粒子,a,为,He,的原子核,b,为电子，从同一地点进入垂直纸面向内的匀强磁场，速度大小相等,试画出它们的运动轨迹。，,粒子运动方向与磁场有一夹角 （大于,0,度小于,90,度）,轨迹为螺线,练习教材,P102,页第,1,2,3,
展开阅读全文