人教版（2019）高二物理 選擇性 必修 第二冊 第一章：1.3 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(共30張PPT)

第三節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動狀態(tài)來判定磁場中的帶電粒子一般可分為兩類：1、帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，α粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和洛倫茲力相比小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。第１課時判斷下圖中帶電粒子（電量q，重力不計(jì)）所受洛倫茲力的大小和方向：一、運(yùn)動形式1、勻速直線運(yùn)動。2、?如果帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場時,初速度方向與磁場方向垂直,粒子僅在洛倫茲力的作用下將作什么運(yùn)動?1、圓周運(yùn)動的半徑2、圓周運(yùn)動的周期思考：周期與速度、半徑什么關(guān)系？粒子運(yùn)動方向與磁場有一夾角（大于0度小于90度）軌跡為螺線帶電粒子在磁場中運(yùn)動情況研究1、找圓心：方法2、定半徑：3、確定運(yùn)動時間：注意：θ用弧度表示幾何法求半徑向心力公式求半徑利用v⊥R利用弦的中垂線質(zhì)譜儀通過測出粒子圓周運(yùn)動的半徑，計(jì)算粒子的比荷或質(zhì)量及分析同位素的儀器.練習(xí)教材第1,2,3帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動第２課時1、圓周運(yùn)動的半徑2、圓周運(yùn)動的周期思考：周期與速度、半徑什么關(guān)系？復(fù)習(xí)回顧dBeθv例1、如圖所示，一束電子（電量為e)以速度V垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場，穿透磁場時的速度與電子原來的入射方向的夾角為300。求:(1)電子的質(zhì)量m=?(2)電子在磁場中的運(yùn)動時間t=?提示:關(guān)鍵是畫出勻速圓周運(yùn)動的

軌跡,利用幾何知識找出圓心及相

應(yīng)的半徑,從而找到圓弧所對應(yīng)的

圓心角2dBe/vπd/3v帶電粒子在磁場中運(yùn)動情況研究1、找圓心：方法2、定半徑：3、確定運(yùn)動時間：注意：θ用弧度表示幾何法求半徑向心力公式求半徑利用v⊥R利用弦的中垂線～直線加速器粒子在每個加速電場中的運(yùn)動時間相等，因?yàn)榻蛔冸妷旱淖兓芷谙嗤匦铀倨?/p>

回旋加速器兩D形盒中有勻強(qiáng)磁場無電場，盒間縫隙有交變電場。電場使粒子加速，磁場使粒子回旋。粒子回旋的周期不隨半徑改變。讓電場方向變化的周期與粒子回旋的周期一致，從而保證粒子始終被加速。2．回旋加速器

在磁場中做圓周運(yùn)動,周期不變每一個周期加速兩次電場的周期與粒子在磁場中做圓周運(yùn)動周期相同電場一個周期中方向變化兩次粒子加速的最大速度由盒的半徑?jīng)Q定電場加速過程中,時間極短,可忽略結(jié)論１.關(guān)于回旋加速器的工作原理，下列說法正確的是：A、電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子回旋B、電場和磁場同時用來加速帶電粒子C、同一加速器，對某種確定的粒子，它獲得的最大動能由加速電壓決定D、同一加速器，對某種確定的粒子，它獲得的最大動能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B決定和加速電壓決定(A)IBdh霍爾效應(yīng)I=neSv=nedhveU/h=evBU=IB/ned=kIB/dk是霍爾系數(shù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動第３課時帶電粒子在無界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動F洛=0勻速直線運(yùn)動F洛=Bqv勻速圓周運(yùn)動F洛=Bqv⊥等距螺旋（0＜θ＜90°）V//BV⊥Bv與B成θ角在只有洛倫茲力的作用下帶電粒子在磁場中運(yùn)動情況研究1、找圓心：方法2、定半徑：3、確定運(yùn)動時間：注意：θ用弧度表示幾何法求半徑向心力公式求半徑利用v⊥R利用弦的中垂線確定帶電粒子在磁場中運(yùn)動軌跡的方法1、物理方法：作出帶電粒子在磁場中兩個位置所受洛倫茲力，沿其方向延長線的交點(diǎn)確定圓心，從而確定其運(yùn)動軌跡。2、物理和幾何方法：作出帶電粒子在磁場中某個位置所受洛倫茲力，沿其方向的延長線與圓周上兩點(diǎn)連線的中垂線的交點(diǎn)確定圓心，從而確定其運(yùn)動軌跡。3、幾何方法：①圓周上任意兩點(diǎn)連線的中垂線過圓心②圓周上兩條切線夾角的平分線過圓心③過切點(diǎn)作切線的垂線過圓心1.如圖，虛線上方存在無窮大的磁場，一帶正電的粒子質(zhì)量m、電量q、若它以速度v沿與虛線成300、600、900、1200、1500、1800角分別射入，請你作出上述幾種情況下粒子的軌跡、并求其在磁場中運(yùn)動的時間。有界磁場問題：入射角300時入射角1500時粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的對稱規(guī)律：從同一直線邊界射入的粒子，從同一邊界射出時，速度與邊界的夾角相等。1、兩個對稱規(guī)律：臨界問題例：長為L的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁感強(qiáng)度為B，板間距離也為L，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是：（）