资源简介

第一章 安培力和洛伦兹力
1.3-2 带电粒子在匀强磁场中的运动
第2课时 圆周运动圆心、半径、时间的确定
1.能根据带电粒子在磁场中的受力画出运动轨迹，并掌握确定圆心、半径、时间的方法
2.通过轨迹，理解粒子做圆周运动中的各角度的意义，并且了解各角度间的关系
[学习目标]
带电粒子在匀强磁场中的几类运动
匀速圆周运动
F洛=0
匀速直线运动
等距螺旋运动
复习回顾
【例1】一带正电的粒子以速度v从P点射入匀强磁场并能从边界M离开磁场。已知带电粒子质量m，电荷量q，磁感应强度B，入射方向与磁场边界的夹角为θ。不计重力。求：
（1）粒子射出磁场的位置与P点的距离；
（2）该粒子在磁场中运动的时间。
Q1：粒子在磁场中受什么力？做什么的运动？
Q2：粒子运动的轨迹是什么样的？
Q3：圆心的位置如何确定？如何求半径？
×
×
×
×
×
×
P
×
×
×
×
×
×
M
●
研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题，应按照“一找圆心，二求半径，三求周期或时间”的基本思路分析。
（1）圆心的确定
M
×
×
×
×
×
×
P
①已知入射方向和出射方向
②已知入射方向和出射点的位置
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
P
M
●
③已知圆周上3个点的位置
●
●
●
A
B
C
找两点速度方向垂直洛伦兹力方向的交点即为圆心
已知速度方向的垂线与AB弦线的中垂线交点即为圆心
两条弦线的中垂线的交点即为圆心
2.粒子圆轨迹半径的确定
(1)直接运用公式 进行求解
②画出几何图形，利用半径R与题中已知长度的几何关系来确定．在利用几何关系.
×
×
×
×
×
×
P
×
×
×
×
×
×
M
●
3.粒子圆轨迹运动时间的确定
注意：θ用弧度表示
【例1】一带正电的粒子以速度v从P点射入匀强磁场并能从边界M离开磁场。已知带电粒子质量m，电荷量q，磁感应强度B，入射方向与磁场边界的夹角为θ。不计重力。求：
（1）粒子射出磁场的位置与P点的距离；
（2）该粒子在磁场中运动的时间。
×
×
×
×
×
×
P
×
×
×
×
×
×
M
●
找圆心
定半径
求时间
解决磁场中圆周运动的一般方法
“带电粒子在磁场中做匀速圆周运动圆心、半径的确定”专项练习
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
●
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
●
×
×
×
×
×
×
P
×
×
×
×
×
×
M
●
M
P
P
M
（1）带负电小油珠从A点沿AP边进入磁场，恰可从D点进入收集箱，请画出小油珠在磁场中运动的轨迹
（2）－q的带电粒子(重力不计)从AB边的中心O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，粒子从C点穿出磁场，画出粒子在磁场中运动的轨迹
二、粒子在磁场中运动的角度关系
──弦切角
──速度偏向角
──圆心角
角度关系：
圆心角等于速度偏向角
圆心（偏向）角是弦切角的2倍
课堂练习
【例2】如图所示，一束电子(电荷量为 e )以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B，宽度为 d 的匀强磁场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是 30°，则电子的质量是________，穿过磁场的时间是________。
【例3】如图所示，一个质量为????、带负电荷粒子电荷量为????、不计重力的带电粒子从???? 轴上的????点以速度????沿与????轴成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于????轴射出第一象限。已知????????＝????，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度????的大小；
（2）带电粒子穿过第一象限所用的时间。
?
【课堂小结】
1.研究带电粒子在磁场中做圆周运动
找圆心
定半径
求时间
(1)公式法
(2)画图几何法
注意：θ用弧度表示
【课堂小结】
──弦切角
──速度偏向角
──圆心角
角度关系：
圆心角等于速度偏向角
圆心（偏向）角是弦切角的2倍
2.带电粒子在磁场中做圆周运动的角度关系
祝同学们学习愉快

展开更多......

收起↑