带电粒子在磁场中的运动 (2).ppt

第1页，共40页，星期日，2025年，2月5日带电粒子在匀强磁场中的运动(1)第１课时第2页，共40页，星期日，2025年，2月5日3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定磁场中的带电粒子一般可分为两类：1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和洛仑磁力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。第3页，共40页，星期日，2025年，2月5日判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：一、运动形式1、匀速直线运动。2、?第4页，共40页，星期日，2025年，2月5日如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦兹力的作用下将作什么运动?第5页，共40页，星期日，2025年，2月5日1、圆周运动的半径2、圆周运动的周期思考：周期与速度、半径什么关系？第6页，共40页，星期日，2025年，2月5日粒子运动方向与磁场有一夹角（大于0度小于90度）轨迹为螺线第7页，共40页，星期日，2025年，2月5日带电粒子在磁场中运动情况研究1、找圆心：方法2、定半径：3、确定运动时间：注意：θ用弧度表示几何法求半径向心力公式求半径利用v⊥R利用弦的中垂线第8页，共40页，星期日，2025年，2月5日例题：垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d的条形区域内，磁感应强度为B．一个质量为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从α点垂直飞入磁场区，如图所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转θ角．试求粒子的运动速度v以及在磁场中运动的时间t．第9页，共40页，星期日，2025年，2月5日例题：一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。（1）求粒子进入磁场时的速率。（2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。第10页，共40页，星期日，2025年，2月5日质谱仪通过测出粒子圆周运动的半径，计算粒子的比荷或质量及分析同位素的仪器.第11页，共40页，星期日，2025年，2月5日练习：氘核和α粒子，从静止开始经相同电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作圆周运动.则这两个粒子的动能之比为多少？轨道半径之比为多少？周期之比为多少？第12页，共40页，星期日，2025年，2月5日练习：如图，一束具有各种速率的带正一个元电荷的两种铜离子质量分别为m1和m2,水平地经小孔S进入有互相垂直的匀强电场和匀强磁场的区域，其中磁场、电场方向如图，只有那些路径不发生偏转的离子才能通过另一小孔进入匀强磁场中，此后两种离子将沿不同路径做圆周运动,到达底片P时两离子间距为d，求此d值。已知：E=1.00?105V/mB=0.40TB′=0.50Tm1=63?1.66?10-27kgm2=65?1.66?10-27kg,第13页，共40页，星期日，2025年，2月5日练习：如图所示，在半径为R的圆的范围内，有匀强磁场，方向垂直圆所在平面向里．一带负电的质量为m电量为q粒子，从A点沿半径AO的方向射入，并从C点射出磁场．∠AOC＝120o．则此粒子在磁场中运行的时间t＝__________．(不计重力)．ABRvvO120°C第14页，共40页，星期日，2025年，2月5日dBeθv练习：如图所示，一束电子（电量为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，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300。求:(1)电子的质量m=?(2)电子在磁场中的运动时间t=?第15页，共40页，星期日，2025年，2月5日带电粒子在匀强磁场中的运动(2)第２课时第16页，共40页，星期日，2025年，2月5日1、圆周运动的半径2、圆周运动的周期思考：周期与速度、半径什么关系？复习回顾第17页，共40页，星期日，2025年，2月5日带电粒子在磁场中运动情况研究1、找圆心：方法2、定半径：3、确定运动时间：注意：θ用弧度表示几何法求半径向心力公式求半径利用v⊥R利用弦的中垂线第18页，共40页，星期日，2025年，2月5日例题:如图所示，在第一象限有磁感应强度为B的匀强磁场，