带电粒子在匀强磁场中的运动(1)

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,*,高二物理人教版,3-1,带电粒子在匀强磁场中的运动(1),3,、,某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定,磁场中的带电粒子一般可分为两类：,1,、带电的,基本粒子,：如电子，质子，,粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和洛仑磁力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。,2,、,带电微粒,：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。,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：,一、运动形式,1,、匀速直线运动。,2,、,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,?,1,、圆周运动的半径,2,、圆周运动的周期,思考：周期与速度、半径什么关系？,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,带电粒子在磁场中运动情况研究,1,、找圆心：方法,2,、定半径：,3,、确定运动时间：,注意：,用弧度表示,几何法求半径,向心力公式求半径,利用,vR,利用弦的中垂线,例：垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为,d,的条形区域内，磁感应强度为,B,一个质量为,m,、,电量为,q,的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从,点垂直飞入磁场,区，如图所示，当它飞,离磁场区时，运动方向,偏转,角试求粒子的,运动速度,v,以及在磁场中,运动的时间,t,例题 一个质量为,m,、,电荷量为,q,的粒子，从容器下方的小孔,S,1,飘入电势差为,U,的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过,S,3,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为,B,的匀强磁场中，最后打到照相底片,D,上。,（,1,）求粒子进入磁场时的速率。,（,2,）求粒子在磁场中运动的轨道半径。,质谱仪,通过测出粒子圆周运动的半径，计算粒子的比荷或质量及分析同位素的仪器,.,带电粒子在匀强磁场中的运动,练习,2,氘核和,粒子，从静止开始经相同电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作圆周运动,.,则这两个粒子的动能之比为多少？轨道半径之,比,为多少？周期之比为多少？,练习,1,如图，一束具有各种速率的带正一个元电荷的两种铜离子质量分别为,m,1,和,m,2,水平地经小孔,S,进入有互相垂直的匀强电场和匀强磁场的区域，其中磁场、电场方向如图，只有那些路径不发生偏转的离子才能通过另一小孔进入匀强磁场中，此后两种离子将沿不同路径做圆周运动,到达底片,P,时两离子间距为,d,，,求此,d,值。,已知：,E=1.00 10,5,V/m,B=0.40T,B=0.50T,m,1,=63 1.66 10,-27,kg,m,2,=65 1.66 10,-27,kg,2,、如图所示，在半径为,R,的圆的范围内，有匀强磁场，方向垂直圆所在平面向里一带负电的质量为,m,电量为,q,粒子，从,A,点沿半径,AO,的方向射入，并从,C,点射出磁场,AOC,120,o,则此粒子在磁场中运行的时间,t,_,(,不计重力,),A,B,R,v,v,O,120,C,d,B,e,v,1,、如图所示，一束电子（电量为,e),以速度,V,垂直射入磁感应强度为,B,、宽度为,d,的匀强磁场，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为,30,0,。求,:(1),电子的质量,m=?(2),电子在磁场中的运动时间,t=?,练习教材,P102,页第,1,2,3,