十五第六主讲人何谋仁

1、十五章 第六节课题 带电粒子在磁场中的运动1问题一 判断下图中带电粒子（磁感应强度为B，电量为q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向。vvvvvvvvvvF=0不受洛伦兹力F=qvB受洛伦兹力方向竖直向上F2问题二 判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）的运动情况vv匀速直线运动匀速圆周运动3实验演示 4实验和分析表明：带电粒子在只受洛伦兹力作用（重力通常忽略不计）的条件下，在匀强磁场中有两种典型的运动：1v平行B时，做匀速直线运动 2v垂直B时，做匀速圆周运动5轨道半径 1轨道半径 r ，洛伦兹力提供向心力： 由：得：6运动周期T 由：得：127 例1：两个粒子带电量相等，在同一匀强磁场中只

2、受磁场力而做匀速圆周运动，则() A.若速率相等，则半径相等 B.若速率相等，则周期相等 C.若m、v的乘积相等，则半径相等 D.若动能相等，则周期相等C8 能力迁移：如图所示，在长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方电子初速度v方向与电流I的方向相同，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，轨迹半径越来越大D9思考与讨论：若带电离子与磁场成一定的角度射入匀强磁场，粒子如何运动？VB平行于B方向上：匀速直线运动垂直于B方向上：匀速圆周运动BBBBBV1V210垂直磁场方向：Rmvsin/qB T=2m/q

3、B平行磁场方向：螺距 d2mvcos/qB11带电粒子在无界匀强磁场中的运动F洛=0匀速直线运动F洛=Bqv匀速圆周运动F洛=Bqv等距螺旋（090）V/BVBv与B成角在只有洛仑兹力的作用下12123ooo 练习：同一种带电粒子以不同速度垂直射入一匀强磁场中，其运动轨迹如图，则可知： 带电粒子进入磁场的速度值有( )个； 这些速度的大小关系为（ ); 三束粒子从O点出发分别到达1、2、3所用时间关系（ ）3V3V2V1T1=T2=T3132004年北京理综卷19、题目：如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方

4、向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍.其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ）A在b、n之间某点B在n、a之间某点Ca点D在a、m之间某点CadcbmnBv142005年理综全国卷I 20、如图,在一水平放置的平板MN上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里,许多质量为m,带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域,不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=mv/qB.哪个图是正确的? ( )2RR2RMNO2RR2RMNO2R2R2RMNO

5、R2R2RMNOD.A.B.C.MNBOA152RR2RMNO 带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域,由R=mv/qB,各个粒子在磁场中运动的半径均相同, 在磁场中运动的轨迹圆圆心是在以O为圆心、以R=mv/qB为半径的1/2圆弧上,如图虚线示: 各粒子的运动轨迹如图实线示: 带电粒子可能经过的区域阴影部分如图斜线示解:16本节知识小结F洛=0匀速直线运动F洛=Bqv匀速圆周运动F洛=Bqv等距螺旋（090）V/BVBv与B成角在只有洛仑兹力的作用下17作业布置课本练习：13课外作业 ：配套练习5课外讨论：电场和磁场对带电粒子作用的异同点18针对性练习

6、1一质量为m，电荷量为q的正电荷以速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中（重力不计，磁场足够大）1、该电荷如何运动 2、若速度大小变为2V，则其轨道半径如何变3、若磁感应强度大小变为2B，则其轨道半径如何变匀速圆周运动变为2R变为R/219针对性练习2一质量为m，电荷量为q的正电荷以速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中（重力不计，磁场做够大）1、该电荷如何运动 2、若速度大小变为2V，则其周期如何变化3、若磁感应强度大小变为2B，则其周期如何变化匀速圆周运动不变变为R/220 题目：一带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如它又顺利进入另一磁感强度为2B的匀强磁场中仍做匀速圆

7、周运动，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1/4 D、粒子速率不变，周期减半知识迁移B D21能力提升A ，B ，C ，D ，题目：质子（P）和粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为RP和R ，周期分别为RP和R 。则下列选项中正确的是 ( )A2006年江苏卷222演示 带电粒子在磁场中的圆周运动演示 带电粒子在磁场中的圆周运动23结构与原理加速电场：使带电粒子加速偏转磁场区：使带电粒子轨迹发生偏转，并被拍照因偏转半径 rmv/qB故荷质比为 q/m发明者：阿斯顿研究同位素（测荷质比）的装置3.质谱仪24带电粒子在匀强磁场中运动轨迹无磁场有磁场25本课小结：一、带电粒子在磁场中的运动平行磁感线进入：做