第六節(jié)帶電粒子在勻強磁場中的運動演示文稿當前1頁，總共18頁。優(yōu)選第六節(jié)帶電粒子在勻強磁場中的運動當前2頁，總共18頁。一、帶電粒子在勻強磁場中的運動1、運動的軌跡：

問題1：帶電粒子平行射入勻強磁場的運動狀態(tài)？（重力不計）Bv

當v∥B時f=0

（電荷不受洛侖茲力作用）帶電粒子做：勻速直線運動。當前3頁，總共18頁。一、帶電粒子在勻強磁場中的運動1、運動的軌跡：

問題2：帶電粒子垂直射入勻強磁場的運動狀態(tài)？（重力不計）①速度V垂直于磁場B②只受洛倫茲力0vf帶電粒子做：勻速圓周運動。當前4頁，總共18頁。演示：①洛倫茲力演示儀

工作原理：由電子槍發(fā)出的電子射線可以使管的低壓水銀蒸汽發(fā)出輝光，顯示出電子的徑跡。

兩個平行的通電環(huán)形線圈可產生沿軸線方向的勻強磁場。當前5頁，總共18頁。②觀察實驗：

不加磁場：電子束徑跡是直線帶電粒子在勻強用場中運動軌跡

加磁場：電子束徑跡是圓周。（洛倫茲力提供向心力）

B變大、V定：電子束徑跡半徑變小

B定、V變大：電子束徑跡半徑變大當前6頁，總共18頁。2、軌道半徑和周期……

思考與討：一帶電量為－q，質量為m，速度為v的帶電粒子垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，其半徑r和周期T為多大？（1）軌道半徑（如何推導？）0vf洛倫茲力提供向心力：

vBqf=洛rvm2=r=mvqB半徑：

在勻強磁場中做勻速圓周運動的帶電粒子，軌道半徑跟運動速率成正比。當前7頁，總共18頁。2、軌道半徑和周期……

思考與討：一帶電量為－q，質量為m，速度為v的帶電粒子垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，其半徑r和周期T為多大？（2）周期（如何推導？）0vfqBmvrTpp22==r=mvqB半徑：

周期跟軌道半徑和運動速率均無關。周期:當前8頁，總共18頁。

【例題1】勻強磁場中，有兩個電子分別以速率v和2v沿垂直于磁場方向運動，哪個電子先回到原來的出發(fā)點？-ev2v-eBT=2πm/eB運動周期和電子的速率無關，兩個電子同時回到原來的出發(fā)點。兩個電子軌道半徑如何？軌道半徑與粒子射入的速度成正比。當前9頁，總共18頁。

【習題1】同一種帶電粒子以不同的速度垂直磁場邊界、垂直磁感線射入勻強磁場中，其運動軌跡如圖所示，則可知：（1）帶電粒子進入磁場的速度值有幾個？（2）這些速度大小關系如何？（3）三束粒子從O點出發(fā)分別到達1、2、3點所用的時間關系如何？O123V解析：因r3>r2>r1（1）3個（2）v1<v2<v3r=mvqB半徑：qBmvrTpp22==（3）t1=t2=t3當前10頁，總共18頁。

【習題2】如圖所示，在加有勻強磁場的區(qū)域中，一垂直于磁場方向射入的帶電粒子，其間通過絕緣板，（無電量損失）軌跡如圖所示，從圖中可以看出：（）

A．帶電粒子帶正電，是從B點射入的

B．帶電粒子帶負電，是從B點射入的

C．帶電粒子帶負電，是從A點射入的

D．帶電粒子帶正電，是從A點射入的BAr=mvqB半徑：

帶電粒子穿過絕緣板后動能減少，速度減小。由

半徑必減小，故粒子從右向左運動。C周期有無變化？當前11頁，總共18頁。

【例題2】一個質量為m、電荷量為q的粒子，從容器下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為零，然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上。（重力不計）（1）求粒子進入磁場時的速率;

（2）求粒子在磁場中運動的軌道半徑。mqUvqUmv2212==22qBmUqBmvr==測量帶電粒子的質量或比荷分析同位素當前12頁，總共18頁。本節(jié)小結:

帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的條件？◆.條件：①.粒子只受洛倫茲力;②.粒子的v⊥BB——勻強磁場.BV

q>0F洛Rq<0◆.特征方程：------洛倫茲力提供向心力.vBqf=洛Rvm2=R=mvqB半徑：周期:qBmvRTpp22==★.T與v、R無關.當前13頁，總共18頁?！睿畮щ娏Ｗ幼鰣A周運動的分析方法

——圓心的確定……

（１）已知入射方向和出射方向，可以通過入射點和出射點分別作垂直與入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點就是圓弧軌道的圓心。V0PMOV當前14頁，總共18頁。

【例題3】如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來射入方向的夾角是30o，則電子的質量是多大？穿透磁場的時間是多少?30oBd0rr300當前15頁，總共18頁。

變化1：在上題中若電子的電量e，質量m，磁感應強度B及寬度d已知，若要求電子不從右邊界穿出，則初速度V0有什么要求？Be

v0dB小結：臨界問題的分析方法

1、理解軌跡的變化（從小到大）

2、找臨界狀態(tài)：（切線夾角