高中物理人教版选择性必修第二册：1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动.pptx

第一章安培力与洛伦兹力3.带电粒子在匀强磁场中的运动年级：高二年级学科：物理

一、知识回顾三、例题讲解四、总结二、知识点讲解

运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力（Lorentzforce）。通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现。运动的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向，与运动方向和磁感应强度的方向都垂直。一、知识回顾

一、知识回顾洛伦兹力的方向可以依照左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向，负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。

一、知识回顾

一、知识回顾电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速度方向与磁感应强度B的方向垂直，那么粒子受到的洛伦兹力为F＝qvB

一、知识回顾式中力F、磁感应强度B、电荷量q、速度v的单位分别为牛顿（N）、特斯拉（T）、库仑（C）、米每秒（m/s）。

在现代科学技术中，常常要研究带电粒子在磁场中的运动。如果沿着与磁场垂直的方向发射一束带电粒子，请猜想这束粒子在匀强磁场中的运动径迹，你猜想的依据是什么？问题引入二、带电粒子在匀强磁场中的运动

洛伦兹力总是与粒子的运动方向垂直，只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小。由于粒子速度的大小不变，粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力的大小也不改变，洛伦兹力对粒子起到了向心力的作用。所以，沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。1.带电粒子在匀强磁场中的运动二、带电粒子在匀强磁场中的运动

考虑到粒子所受的洛伦兹力提供了它做匀速圆周运动的向心力，列出方程来就不难得到几个物理量之间的关系式。然后就可以分别判断粒子的速度和磁场的强弱对圆半径的影响。假设一个电荷量为q的粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v运动，那么带电粒子所受的洛伦兹力为2.带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期二、带电粒子在匀强磁场中的运动

二、带电粒子在匀强磁场中的运动洛伦兹力提供向心力由此可解得圆周运动的半径从这个结果可以看出，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与它的质量、速度成正比，与电荷量、磁感应强度成反比。

如图是洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束。玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。3.演示二、带电粒子在匀强磁场中的运动

在上面的实验中，不加磁场时，电子束的径迹是一条直线。加磁场后电子束的径迹是一个圆。当电子束出射速度不变，磁感应强度变大时，这个圆的半径变小；当磁感应强度不变，电子束出射速度变大时，这个圆的半径变大。二、带电粒子在匀强磁场中的运动

我们还可以根据圆周运动的知识分析带电粒子做匀速圆周运动的周期。匀速圆周运动的周期将代入，可得由此可见，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期跟轨道半径和运动速度无关。这是一个很重要的结论，下一节介绍的回旋加速器就是依据这个原理制成的。二、带电粒子在匀强磁场中的运动

三、例题讲解

三、例题讲解

三、例题讲解

四、总结

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