資源簡介

(共21張PPT)
第一章 .安培力與洛倫茲力
1.3帶電粒子在勻強磁場中的運動
問題
新課引入
在現代科學技術中，常常要研究帶電粒子在磁場中的運動。如果沿著與磁場垂直的方向發射一束帶電粒子，請猜想這束粒子在勻強磁場中的運動徑跡，你猜想的依據是什么？
（2）洛倫茲力的方向總是與速度方向垂直，洛倫茲力只會改變粒子速度的方向，不會改變其大小。
（1）由于是勻強磁場，洛倫茲力大小保持不變
+
v
B
F=qvB
+
電荷在勻強磁場中做勻速圓周運動
一、帶電粒子在勻強磁場中的運動
實驗演示：洛倫茲力演示儀
如圖是洛倫茲力演示儀的示意圖。電子槍可以發
射電子束。玻璃泡內充有稀薄的氣體，在電子束
通過時能夠顯示電子的徑跡。勵磁線圈能夠在兩
個線圈之間產生勻強磁場，磁場的方向與兩個線
圈中心的連線平行。
分別預測下列情況下帶電粒子的運動徑跡，然
后用洛倫茲力演示儀進行檢驗。
1. 不加磁場。
2. 在玻璃泡中施加沿兩線圈中心連線方向、由紙面指向讀者的磁場。
3. 保持出射電子的速度不變，改變磁感應強度。
4. 保持磁感應強度不變，改變出射電子速度的大小和方向。
一、帶電粒子在勻強磁場中的運動
觀看視頻，并記錄以下情況帶電粒子的運動情況？
記錄以下情況實驗現象： （1）不加磁場時觀察電子束的徑跡。
（2）給勵磁線圈通電，在玻璃泡中產生沿兩線圈中心連線方向，由紙內指向讀者的磁場，觀察電子束的徑跡。
一、帶電粒子在勻強磁場中的運動
觀看視頻，并記錄以下情況帶電粒子的運動情況？
記錄以下情況實驗現象：
（3）保持磁感應強度不變，改變出射電子的速度，觀察電子束徑跡的變化。
（4）保持出射電子的速度不變，改變磁感應強度，觀察電子束徑跡的變化。
一、帶電粒子在勻強磁場中的運動
實驗現象記錄
（1）不加磁場時觀察電子束的徑跡。
（2）給勵磁線圈通電，在玻璃泡中產生沿兩線圈中心連線方向，由紙內指向讀者的磁場，觀察電子束的徑跡。
（3）保持磁感應強度不變，改變出射電子的速度，觀察電子束徑跡的變化。
（4）保持出射電子的速度不變，改變磁感應強度，觀察電子束徑跡的變化。
直線
圓周
B增大時，圓周運動的半徑減小；反之半徑增大。
速度增大時，圓周運動的半徑增大；反之半徑減小。
一、帶電粒子在勻強磁場中的運動
基本規律
沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，在勻強磁場中做勻速圓周運動。
帶電粒子只受洛倫茲力，作圓周運動，洛倫茲力提供向心力：
二、帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑和周期
r
mv2
qvB =
由洛倫茲力提供向心力：
軌道半徑：
qB
mv
r =
運動周期：
v
T =
2 r
qB
2 m
=
——對于確定磁場，有T m/q，僅由粒子種類決定，與R和v無關。
m,q
v
推導
B
三、帶電粒子在磁場中運動情況研究
1．帶電粒子在有界磁場中的圓心、半徑及運動時間的確定：
三、帶電粒子在磁場中運動情況研究
(2)半徑的計算方法
1．帶電粒子在有界磁場中的圓心、半徑及運動時間的確定：
三、帶電粒子在磁場中運動情況研究
2．帶電粒子在有界磁場中運動的常見情形：
三、帶電粒子在磁場中運動情況研究
(3)圓形邊界
①圓形邊界的對稱性：粒子沿半徑方向進入有界圓形磁場區域時，若入射速度方向指向勻強磁場區域圓的圓心，則出射時速度方向的反向延長線必經過該區域圓的圓心，如圖甲。
②若粒子射入磁場時速度方向與入射點對應半徑夾角為θ，則粒子射出磁場時速度方向與出射點對應半徑夾角也為θ，如圖乙。
2．帶電粒子在有界磁場中運動的常見情形：
三、帶電粒子在磁場中運動情況研究
2．帶電粒子在有界磁場中運動的常見情形：
課堂小結
1、帶電粒子在勻強磁場中的運動
當帶電粒子速度與磁場方向垂直時：
勻速圓周運動
洛倫茲力提供向心力
圓周運動的半徑
2、帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的規律
圓周運動的周期
典例探究
典例探究
典例探究
典例探究
典例探究
典例探究
共筑孩子成才路主題家長會
謝謝聆聽
演示完畢感謝您的觀看

展開更多......

收起↑