高中物理 第三章 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动1 新人教版选修3-1

1、带电粒子在匀强磁场中的运动（1,1. 洛伦兹力产生的条件？ 2. 洛伦兹力的大小和方向如何确定？ 3. 洛伦兹力有什么特点,思 考,射入匀强磁场中的带电粒子将做怎样的运动呢,复习,一、带电粒子在匀强磁场中的运动,1. 理论推导,问题1 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状 态？ （重力不计,一、带电粒子在匀强磁场中的运动,1. 理论推导,问题1 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状 态？ （重力不计,匀速直线运动,一、带电粒子在匀强磁场中的运动,问题2 带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状 态？ （重力不计,1. 理论推导,问题1 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状 态？ （重力不计,匀速直线运动,1）vB

2、时 ，洛伦兹力的方向与速度方向的关系,1）vB时 ，洛伦兹力的方向与速度方向的关系,垂直,1）vB时 ，洛伦兹力的方向与速度方向的关系？ （2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速率变化么？能量呢,垂直,1）vB时 ，洛伦兹力的方向与速度方向的关系？ （2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速率变化么？能量呢？ （3）洛伦兹力如何变化,垂直,1）vB时 ，洛伦兹力的方向与速度方向的关系？ （2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速率变化么？能量呢？ （3）洛伦兹力如何变化？ （4）从上面的分析，你认为垂直于匀强磁场方向射入的带电粒子，在匀强磁场中的运动状态如何,垂直,一、带电粒子在匀强磁

3、场中的运动,1. 理论推导,沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动,一、带电粒子在匀强磁场中的运动,1. 理论推导,沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动,问题3 推导粒子在匀强磁场中做匀速圆周运 动的圆半径r和运动周期T，与粒子的 速度v和磁场的强度B的关系表达式,一、带电粒子在匀强磁场中的运动,1. 理论推导,1）圆周运动的半径,2）圆周运动的周期,1）圆周运动的半径,2）圆周运动的周期,1）圆周运动的半径,2）圆周运动的周期,1）圆周运动的半径,2）圆周运动的周期,加速电压选择挡,亥姆霍兹线圈,电子枪,磁场强弱选择挡,2. 实验验证

4、,洛伦兹力演示器,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,1） 洛伦兹力演示仪,1） 洛伦兹力演示仪,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,两个平行的通电环形线圈可产生沿轴线方向的匀强磁场,2）实验演示,a. 不加磁场时观察电子束的径迹,2）实验演示,a. 不加磁场时观察电子束的径迹 b. 给励磁线圈通电，观察电子束的径迹,2）实验演示,a. 不加磁场时观察电子束的径迹 b. 给励磁线圈通电，观察电子束的径迹 c. 保持初射电子的速度不变，改变磁感应强 度，观

5、察电子束径迹的变化,2）实验演示,a. 不加磁场时观察电子束的径迹 b. 给励磁线圈通电，观察电子束的径迹 c. 保持初射电子的速度不变，改变磁感应强 度，观察电子束径迹的变化 d. 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,2）实验演示,3）实验结论,3）实验结论,沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动,3）实验结论,沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。 磁场强度不变，粒子射入的速度增加,轨道半径也增大,3）实验结论,沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。 磁场强度不变，粒子射入的

6、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,3）实验结论,沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。 磁场强度不变，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。 周期与粒子速度无关。B越大T越小。B越小，T越大,1. 如图，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ） A. 沿路径a运动，轨迹是圆B. 沿路径a运动，轨迹半径越来越大C. 沿路径a运动，轨迹半径越来越小D. 沿路径b运动，轨迹半径越来越小,课堂练习,1. 如图，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ） A. 沿路径a运动，轨迹是圆B. 沿路径a运动，轨迹半径越来越大C. 沿路径a运动，轨迹半径越来越小D. 沿路径b运动，轨迹半径越来越小,课堂练习,B,2. 一个质量为m、电荷量为q的粒子，从