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(共19张PPT)
1.3带电粒子在磁场中的运动
学习目标
1、通过实验探究，观察运动电荷在匀强磁场的运动。　
2、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期公式。　
在汽泡室中存在匀强磁场，带电粒子沿垂直于磁场的方向射入气泡室，粒子的一段径迹如图所示，为什么有的粒子的径迹呈螺旋形呢？
内容讲解
一、观察带电粒子的运动径迹
电子枪
加速电压
励磁电流
励磁线圈
S
N
一、观察带电粒子的运动径迹
（1）不加磁场
现象：电子束沿直线运动。
（2）施加垂直于纸面的磁场
现象：电子束做圆周运动。
演示实验：
一、观察带电粒子的运动径迹
（3）速度不变，磁感应强度增大
（4）磁感应强度不变，速度增大
现象：电子束圆周运动的半径减小。
现象：电子束圆周运动的半径变大。
演示实验：
二、带电粒子做圆周运动的半径和周期
(1)半径
(2)周期
结论：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。
二、洛伦兹力的大小
1．轨迹圆心的两种确定方法
(2)弦的中垂线与速度方向的垂线的交点即为圆心。
总结：(1)两速度方向的垂线，交点即为圆心。
二、带电粒子做圆周运动的半径和周期
2．三种求半径的方法
(1)根据半径公式求解。
(2)根据勾股定理求解，如图所示，若已知出射点相对于入射点侧移了x，则满足r2＝d 2＋(r－x)2。
(3)根据三角函数求解，如图所示，若已知出射速度方向与入射方向的夹角为θ，磁场的宽度为d，则有关系式r=d/sinθ。
二、带电粒子做圆周运动的半径和周期
3. 四种角度关系
(1)如图所示，速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)。
(2)圆心角α等于AB弦与速度方向的夹角(弦切角θ)的2倍(φ＝α＝2θ＝ωt)。
(3)相对的弦切角(θ)相等，与相邻的弦切角(θ′)互补，即θ＋θ′＝180°。
(4)进出同一直线边界时速度方向与该直线边界的夹角相等。
二、带电粒子做圆周运动的半径和周期
4．两种求时间的方法
(1)利用圆心角求解，若求出这部分圆弧对应的圆心角α，则
t=α/360 T
(2)利用弧长s和速度v求解，若求出这部分圆弧对应的弧长s和速度v，则
t=s/v
例题分析
二、带电粒子做圆周运动的半径和周期
例1.如图所示，一束电子(电荷量为e)以速度v由A点垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，在C点穿出磁场时的速度方向与电子原来的入射方向成30°夹角，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间是多少？
二、带电粒子做圆周运动的半径和周期
解析：
1.定圆心
2.作轨迹
3.几何关系找半径
4.圆心角求时间
例2.如图所示，一带电荷量为2.0×10－9 C、质量为1.8×10－16 kg的粒子，在直线上一点O沿与直线夹角为30°方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经过1.5×10－6 s后到达直线上另一点P，求：
(1)粒子做圆周运动的周期；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)若O、P之间的距离为0.1 m，则粒子的运动速度多大？
解析： (1)作出粒子轨迹，如图所示，由图可知粒子由O到P 的大圆弧所对的圆心角为300°，则：
(2)
(3)
五、总结
谢谢！

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