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人教版 选择性必修第二册
第一章 安培力与洛伦兹力
带电粒子在匀强
磁场中的运动
带电粒子做什么样的运动，由带电粒子的初速度及受力情况决定。要研究粒子做什么样的运动，就要分析粒子的受力特点。
本节课我们将从带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力的特点出发，分析带电粒子在匀强磁场中的运动。
①洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，只会改变粒子速度的方向，不会改变粒子速度的大小。
②由于是匀强磁场，粒子速度大小不变，则洛伦兹力大小保持不变。
猜想：带电粒子在匀强磁场中的运动径迹是怎样的呢？
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不计重力，带电粒子在磁场中只受 ????=????????????
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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了向心力。
所以：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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思考：带电粒子在匀强磁场中的运动径迹是怎样的呢？
一、带电粒子在磁场中的运动
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1、洛伦兹力的特点：
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① f洛总是和 v 垂直，只改变v 的方向，
不改变v 的大小。
② f洛可以提供向心力。
③ f洛不做功。
2、带电粒子在匀强磁场中的运动：
① v// B时，f洛=0，粒子匀速直线运动。
② v⊥B时，f洛=F向，粒子做匀速圆周运动。
思考：带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径与哪些因素有关？
可知：r 与速度v、磁感应强度B、粒子本身的比荷有关。
演示：洛伦兹力演示仪
励磁线圈
电子枪
加速电压选择挡
②励磁线圈：作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场，通过调整线圈中的电流，可以改变磁感应强度的大小。
①加速电场：通过调整加速电压，可以改变电子束出射的速度；
演示：洛伦兹力演示仪
演示：洛伦兹力演示仪
演示：洛伦兹力演示仪
二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期
1、运动半径：
由：????????????=??????????2?????
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得： ????=????????????????????
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???????↑
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???????↓
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???????↑
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???????↑
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带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时周期有何特点？
同一个粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度无关。
速度越大，半径越大，但周期 T 不变。
二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期
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2、运动周期：
周期 T 与速度 V 的大小无关。
v0
P
M
O
v0
1、圆心的确定
（1）若已知入射方向和出射方向，作入射速度和出射速度的垂线，两垂线交点就是圆弧轨道的圆心。
v0
P
M
O
三、带电粒子在磁场中运动情况研究
（2）若已知入射方向和出射点的位置，作入射速度垂线，连接入射点和出射点得到一条弦，作弦的中垂线，交点就是圆弧轨道的圆心。
②已知其他几何量利用几何知识求半径。
2、半径的确定
①若已知q、m、B、v，利用半径公式求半径。
例如：
R
r1
r2
由几何关系的：
3、 运动时间的确定
①由周期和圆心角确定运动时间
确定圆弧对应的圆心角：θ
确定周期：
②由弧长L和速度v确定时间
练习.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B的大小；
（2）带电粒子穿过第一象限所用的时间。

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