磁场对运动电荷

1、复习知识复习知识: : 1.1.带电粒子在磁场中受洛伦兹力的计算公式？带电粒子在磁场中受洛伦兹力的计算公式？ 带电粒子运动方向垂直于磁场方向，带电粒子运动方向垂直于磁场方向，f=qvBf=qvB，该公式的设用条件是该公式的设用条件是V V与与B B相互垂直相互垂直, ,带电粒子带电粒子运动方向平行于磁场方向，运动方向平行于磁场方向，f=0f=0。 2.2.带电粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向？带电粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向？ 问题讨论：问题讨论：1、带电粒子的轨迹在哪个方位？、带电粒子的轨迹在哪个方位？ 2、速度如何变化？、速度如何变化？ 3、受力如何变化？、受力如何变化？ 4、轨迹

2、是什么形状、轨迹是什么形状? v洛伦兹力演示仪洛伦兹力演示仪 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。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两个平行的通电环形线圈可产生沿轴线方向的匀强磁场匀强磁场结论：结论：带电粒子带电粒子垂直垂直进入磁场中，粒子在进入磁场中，粒子在垂直垂直磁场方向磁场方向的平面内做的平面内做匀速圆周运动匀速圆周运动，此洛伦兹力不做功。，此洛伦兹力不做功。问题：问题：一带电量为一带电量为q，质量为，质量为m，速度为，速度为v的带电粒子垂的带电粒子垂直

3、进入磁感应强度为直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径的匀强磁场中，其半径r和周期和周期T为多大？为多大？实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的径迹是直线；在管外加上匀强磁场，电子的时，电子的径迹是直线；在管外加上匀强磁场，电子的径迹变弯曲成圆形。径迹变弯曲成圆形。推导推导:粒子做匀速圆周运动所需的向心力粒子做匀速圆周运动所需的向心力 是由是由粒子所受的洛伦兹力提供的粒子所受的洛伦兹力提供的,所以所以rvmF2qBmvr qBmT2rvmqvB2vrT2说明说明:1、轨道半径和粒子的运动速率成正比。、轨道半径和粒子的运动速率

4、成正比。2、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关。、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关。例题：如图所示，一束带正电的相同的粒子垂直磁例题：如图所示，一束带正电的相同的粒子垂直磁场边界自场边界自O O点射入匀强磁场中后分成了点射入匀强磁场中后分成了3 3束，其运动束，其运动轨迹如图，粒子运动方向与磁场方向垂直，不计粒轨迹如图，粒子运动方向与磁场方向垂直，不计粒子的重力作用，已知子的重力作用，已知OA=OC/2=OD/3OA=OC/2=OD/3，则这三束粒子，则这三束粒子的速率之比的速率之比 1v2v3v= = 氘核氘核( )、氚核、氚核( )、氦核、氦核( )都垂直磁场方向入射同一匀强磁场，求以下都垂直磁场方向入射同一匀强磁场，求以下几种情况下，它们轨道半径之比及周期之比几种情况下，它们轨道半径之比及周期之比各是多少？各是多少？（1）以相同速率射入磁场；）以相同速率射入磁场；（2）以相同动能射入磁场）以相同动能射入磁场H21H31He42V