1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册(14张ppt)

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1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册(14张ppt)

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4.洛伦兹力的大小:公式:????=???????????? (条件:????⊥????)
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③v和B的夹角为θ:????=????????????·????????????????
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①若v⊥B,则??????=????????????
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②若v∥B,则??????=0
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复习回顾:
6:无论电荷运动方向怎么变化,洛伦兹力都与运动方向垂直;洛伦兹力永不做功,它只改变电荷运动方向,不改变电荷速度大小
带电粒子在匀强磁场中的运动
(2)当υ⊥B 时,
(1)当υ∥B时,洛仑兹力为零,
做匀速直线运动;
1.电荷的匀强磁场中(只受洛伦兹力)的运动形式
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洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小
说明洛伦兹力给带电粒子提供向心力。
粒子做匀速圆周运动;
洛伦兹力提供向心力。
速度大小不变,则洛伦兹力大小不变(向心力大小不变)
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当υ⊥B 时,带电粒子在匀强磁场中的运动径迹是怎样的呢?
(2)当υ⊥B 时,洛仑兹力提供向心力,做匀速圆周运动;
(1)当υ∥B时,洛仑兹力为零,
做匀速直线运动;
1.电荷的匀强磁场中(只受洛伦兹力)的运动形式
(3)当υ与B成θ角时,洛仑兹力提供向心力,做匀速速率螺旋式前进;
励磁线圈(亥姆霍兹线圈):能在两线圈之间产生平行于两线圈中心连线的匀强磁场.
洛伦兹力演示仪
励磁线圈
电子枪
加速极电
压选择档
励磁电流
选择档
射出电子
改变电子
初速度
改变
磁场强弱
④玻璃泡 玻璃泡内充有稀薄的气体(低压水银蒸汽),在电子束通过时能够显示电子的径迹。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}电子速度方向与磁场方向
垂直
平行
成角度
电子运动轨迹
2、轨道半径:
3、周期和时间:
推导: qvB=mv2R
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①找圆心②定半径; ③找圆心角④定时间
4、基本思路:
????=????????????????
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????=2????????????????
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????=????360????
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联立:
T=2????????v
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qvB=mv2R
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[例]如图以实线为理想边界,上方是垂直纸面向里的匀强磁场.质量和带电荷量大小都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直边界和磁场进入匀强磁场,运动的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述错误的是(  )
A.M带负电,N带正电
B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N都做正功
D.M在磁场中的运动时间大于N在磁场中的运动时间
[例]一个质量为1.67×10?27kg、电荷量为1.6×10?19C的带电粒子,以5×105m/s的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2T的匀强磁场。求:
(1)粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)粒子做匀速圆周运动的周期。
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[练习].水平导线中有电流I通过,导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同,则电子将( )
A.沿路径a运动,轨迹是圆
B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大
C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小
D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小
X X X X X
X X X X
X X X
v
a
b
I
F

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