湖南省长郡中学高中物理 第三章 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动课件1 新人教版选修31.ppt

带电粒子在匀强磁场中的运动 1 1 洛伦兹力产生的条件 2 洛伦兹力的大小和方向如何确定 3 洛伦兹力有什么特点 思考 射入匀强磁场中的带电粒子将做怎样的运动呢 复习 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1 理论推导 问题1 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态 重力不计 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1 理论推导 问题1 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态 重力不计 匀速直线运动 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 问题2 带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态 重力不计 1 理论推导 问题1 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态 重力不计 匀速直线运动 1 v b时 洛伦兹力的方向与速度方向的关系 1 v b时 洛伦兹力的方向与速度方向的关系 垂直 1 v b时 洛伦兹力的方向与速度方向的关系 2 带电粒子仅在洛伦兹力的作用下 粒子的速率变化么 能量呢 垂直 1 v b时 洛伦兹力的方向与速度方向的关系 2 带电粒子仅在洛伦兹力的作用下 粒子的速率变化么 能量呢 3 洛伦兹力如何变化 垂直 1 v b时 洛伦兹力的方向与速度方向的关系 2 带电粒子仅在洛伦兹力的作用下 粒子的速率变化么 能量呢 3 洛伦兹力如何变化 4 从上面的分析 你认为垂直于匀强磁场方向射入的带电粒子 在匀强磁场中的运动状态如何 垂直 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1 理论推导 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 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1 理论推导 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 问题3 推导粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆半径r和运动周期t 与粒子的速度v和磁场的强度b的关系表达式 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1 理论推导 1 圆周运动的半径 2 圆周运动的周期 1 圆周运动的半径 2 圆周运动的周期 1 圆周运动的半径 2 圆周运动的周期 1 圆周运动的半径 2 圆周运动的周期 加速电压选择挡 亥姆霍兹线圈 电子枪 磁场强弱选择挡 2 实验验证 洛伦兹力演示器 构造 电子枪 射出电子 加速电场 作用是改变电子束出射的速度 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 1 洛伦兹力演示仪 1 洛伦兹力演示仪 工作原理 由电子枪发出的电子射线可以使管的低压水银蒸汽发出辉光 显示出电子的径迹 两个平行的通电环形线圈可产生沿轴线方向的匀强磁场 2 实验演示 a 不加磁场时观察电子束的径迹 2 实验演示 a 不加磁场时观察电子束的径迹b 给励磁线圈通电 观察电子束的径迹 2 实验演示 a 不加磁场时观察电子束的径迹b 给励磁线圈通电 观察电子束的径迹c 保持初射电子的速度不变 改变磁感应强度 观察电子束径迹的变化 2 实验演示 a 不加磁场时观察电子束的径迹b 给励磁线圈通电 观察电子束的径迹c 保持初射电子的速度不变 改变磁感应强度 观察电子束径迹的变化d 保持磁感应强度不变 改变出射电子的速度 观察电子束径迹的变化 2 实验演示 3 实验结论 3 实验结论 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 3 实验结论 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 磁场强度不变 粒子射入的速度增加 轨道半径也增大 3 实验结论 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 磁场强度不变 粒子射入的速度增加 轨道半径也增大 粒子射入速度不变 磁场强度增大 轨道半径减小 3 实验结论 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 磁场强度不变 粒子射入的速度增加 轨道半径也增大 粒子射入速度不变 磁场强度增大 轨道半径减小 周期与粒子速度无关 b越大t越小 b越小 t越大 1 如图 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 课堂练习 1 如图 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 课堂练习 b 2 一个质量为m 电荷量为q的粒子 从容器