高中物理(新教材)选修二课件3：1-3-带电粒子在匀强磁场中的运动 人教版

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安培力与洛伦兹力洛伦兹力大小：F洛=qvBsinθ安培力是洛伦兹力的宏观体现洛伦兹力是安培力的微观描述qFsinθ（θ为v与B的夹角）方向：用左手定则

温故知新猜想：带电例子在磁场中的运动径迹是怎样的？问题导入

重力不计，电荷在磁场中只受洛伦兹力

F=qvB洛伦兹力的方向始终与运动方向垂直，说明洛伦兹力对电荷不做功，则电荷的速度大小不变，根据以上，得知：电荷做匀速圆周运动洛伦兹力大小不变，

且洛伦兹力提供向心力。一、带电粒子在匀强磁场中的运动课堂探究1.带电粒子垂直于磁场方向进入磁场后,受到洛伦兹力的作用,带电粒子初速度的方向和洛伦兹力的方向都在与磁场方向垂直的平面内,粒子在这个平面内运动。2.带电粒子垂直于磁场方向进入磁场后,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。由于粒子的速度大小不变,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。如果带电粒子速度与磁场方向平行进入磁场,粒子在磁场中做匀速直线运动。二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期

电荷做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供

1.半径电荷做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供

电荷做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供

周期跟轨道半径和运动速度无关

2.周期

观察带电粒子在磁场中的运动轨迹洛伦兹力演示仪构造:励磁线圈电子枪玻璃泡加速极电压选择档励磁电流选择档观察带电粒子在磁场中的运动轨迹洛伦兹力演示仪构造:励磁线圈电子枪玻璃泡加速极电压选择档励磁电流选择档工作原理：由电子枪发出的电子射线可以使玻璃泡内的稀薄气体发出辉光，显示出电子的径迹。③励磁线圈：作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心连线的匀强磁场②加速电场：作用是改变电子束出射的速度①电子枪：射出电子洛伦兹力演示仪1.若不加磁场，电子做什么运动？v匀速直线运动加垂直于线圈平面向里磁场，电子初速度向左，与磁场方向垂直进入匀强磁场。2.电子以垂直于磁场方向的速度射入，做什么运动？v电子的运动轨迹是什么样的？FB电子的运动轨迹为圆匀速圆周运动3.仅改变电子初速度的大小，电子运动有什么变化？Bv速度增大轨迹的半径增大

顺时针旋转加速电压旋钮,加速电压逐渐增大,电子进入磁场的速度增大4.仅改变磁感应强度的大小，电子运动有什么变化？Bv磁感应强度增大轨迹的半径逐渐减小

顺时针旋转励磁电流旋钮，励磁电流逐渐增大，匀强磁场磁感应强度逐渐增大4.仅改变磁感应强度的大小，电子运动有什么变化？Bv磁感应强度增大轨迹的半径逐渐减小

顺时针旋转励磁电流旋钮，励磁电流逐渐增大，匀强磁场磁感应强度逐渐增大5.当电子运动方向与磁场方向平行时，电子做什么运动？B匀速直线运动调整电子枪的方向，将电子初速度的方向调整为与磁场方向平行电子的运动轨迹变成直线思考若电子初速度方向与磁场成一定的夹角，电子的运动轨迹是什么样的呢?vv1v2轨迹变成螺旋线F2=ev2BF1=0电子的运动轨迹变成螺旋线调整电子枪的方向，将电子初速度的方向调整为与磁场方向成一定角度1.带电粒子在匀强磁场中的运动（1）当带电粒子速度与磁场方向垂直时：（2）当带电粒子速度与磁场方向平行时：匀速圆周运动匀速直线运动2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律洛伦兹力提供向心力圆周运动的半径圆周运动的周期课堂小结

例1如图所示,a和b所带电荷量相同,以相同动能从A点射入磁场,在匀强磁场中做圆周运动的半径ra=2rb,则可知(重力不计)(

)典例精析B

例2两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入较弱磁场区域后,粒子的(

)A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小

D备用工具&资料例1如图所示,a和b所带电荷量相同,以相同动能从A点射入磁场,在匀强磁场中做圆周运动的半径ra=2rb,则可知(重力不计)(

)典例精析B

电子的运动轨迹变成螺旋线调整电子枪的方向，将电子初速度的方向调整为与磁场方向成一定角度猜想：带电例子在磁场中的运动径迹是怎样的？问题导入二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期

电荷做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力