高中物理大一轮复习第十一章第3课时带电粒子在匀强磁场中的运动讲义课件大纲人教

THEFIRSTLESSONOFTHESCHOOLYEAR高中物理大一轮复习第十一章第3课时带电粒子在匀强磁场中的运动讲义课件大纲人教目CONTENTS课程引入带电粒子在匀强磁场中的运动基础带电粒子在匀强磁场中的运动的应用录目CONTENTS带电粒子在匀强磁场中的运动的解题技巧习题解析与解答总结与展望录01课程引入0102引入1：回顾前两节内容强调带电粒子在磁场中运动的特殊性和重要性。总结带电粒子在电场中的运动规律和相关公式。引入2：提出本节课的主题介绍本节课的主题为带电粒子在匀强磁场中的运动。强调本节课的学习目标，包括掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律、理解洛伦兹力等。01带电粒子在匀强磁场中的运动基础带电粒子在磁场中受到的力，方向由左手定则确定，大小为$F=qvBsintheta$。洛伦兹力当带电粒子垂直射入匀强磁场时，将做匀速圆周运动，其轨道半径$r=frac{mv}{qB}$。匀速圆周运动当带电粒子以一定速度斜射入匀强磁场时，将发生偏转运动，其偏转角正切值为$tantheta=frac{2r}{d}$。偏转运动带电粒子在匀强磁场中的运动规律带电粒子在匀强磁场中的运动具有周期性，其周期$T=frac{2pim}{qB}$。周期性方向性能量守恒带电粒子在匀强磁场中的运动方向由洛伦兹力方向决定，可用左手定则判断。带电粒子在匀强磁场中的运动过程中，其动能不变，即$E_{k}=frac{1}{2}mv^{2}$。030201带电粒子在匀强磁场中的运动特性利用带电粒子在匀强磁场中的偏转，实现对粒子质量的测量。质谱仪利用带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，实现对带电粒子的加速。回旋加速器带电粒子在匀强磁场中的运动应用01带电粒子在匀强磁场中的运动的应用洛伦兹力带电粒子在磁场中受到的力，方向由左手定则确定，大小为$F=qvBsintheta$，其中$q$是带电粒子的电荷量，$v$是速度，$B$是磁感应强度，$theta$是速度与磁感应强度的夹角。圆周运动当带电粒子在匀强磁场中以某一速度运动时，受到的洛伦兹力提供向心力，使粒子做圆周运动。回旋加速器利用磁场对带电粒子的作用，使粒子在磁场中回旋加速，实现高能物理实验中的粒子加速。磁场对带电粒子的作用当带电粒子的速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，粒子做直线运动。直线运动当带电粒子的速度方向与磁场方向垂直时，粒子受到洛伦兹力作用，做匀速圆周运动。圆周运动当带电粒子的速度方向与磁场方向有夹角时，粒子做螺旋线运动。螺旋运动带电粒子在磁场中的运动轨迹

带电粒子在磁场中的能量变化能量守恒在无外力作用的理想情况下，带电粒子的能量守恒，即粒子的动能和势能之和保持不变。势能变化带电粒子在磁场中运动时，会受到磁场的力而发生偏转，从而引起势能的变化。能量转换在磁场中运动的带电粒子可以将动能转换为势能，也可以将势能转换为动能。01带电粒子在匀强磁场中的运动的解题技巧首先根据洛伦兹力与速度的关系确定带电粒子的运动轨迹，是直线、圆周还是螺旋线。确定带电粒子的运动轨迹通过左手定则判断洛伦兹力的方向，进而确定粒子运动的方向和速度变化。运用左手定则判断洛伦兹力方向根据带电粒子在匀强磁场中的半径公式和周期公式，结合已知条件进行计算。利用半径公式和周期公式进行计算带电粒子在匀强磁场中的运动具有周期性，解题时应注意周期性对结果的影响。注意粒子运动的周期性01习题解析与解答题目在匀强磁场中，一静止的原子核发生衰变，衰变后的产物之一是射线，该射线方向垂直于磁场方向，射线在磁场中做半径为R的圆周运动，已知原子的质量为M，衰变产物的质量为m，磁场强度为B，求衰变过程释放的能量。解析根据洛伦兹力提供向心力，求出衰变产物的速度，再根据爱因斯坦质能方程求出衰变过程释放的能量。习题解析一静止的原子核发生衰变，释放出的射线在磁场中做半径为R的圆周运动，求衰变过程释放的能量。根据洛伦兹力提供向心力，求出衰变产物的速度，再根据爱因斯坦质能方程求出衰变过程释放的能量。习题解答解答题目01总结与展望掌握带电粒子在磁场中的偏转和旋转运动熟悉带电粒子在磁场中的受力分析掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律理解洛伦兹力与带电粒子运动的关系了解带电粒子在磁场中的能量和动量变化总结0103020405深入理解带电粒子在磁场中的运动规律探究带电粒子在复杂磁场中的运动特性结合实际应用，探讨带电粒子在磁场中的控制和利用