081110高二物理《35磁场对运动电荷的作用力2》课件.pptxVIP

3/18/2023 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 问题1:带电粒子平行射入匀强磁场 的运动状态? 匀速直线运动 问题2:带电粒子垂直射入匀强磁场 的运动状态? 匀速圆周运动 1)带电粒子仅在洛伦兹力的作用下, 粒子的速度大小有没有变化? 2)洛伦兹力如何变化? 3/18/2023 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 因为带电粒子的初速 度和所受洛伦兹力的方向 都在跟磁场方向垂直的平 面内，没有任何作用使粒 子离开这个平面 带电粒子垂直射入匀强磁场的运 动状态 轨迹 与磁场 平面 垂直 3/18/2023 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 因为洛伦兹力总是跟 不变 粒子的运动方向垂直，所 以粒子的速度大小不变 因为洛伦兹力总是跟 粒子的运动方向垂直，所 以速度方向改变 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 时刻 改变 速度 大小 速度 方向 不变 所以 受力 时刻 因为速度方向改变，所以 方向 改变 洛伦兹力方向也改变 因为带电粒子受到一个大 运动 小不变，方向总与粒子运 轨迹 圆 动方向垂直的力，因此带 电粒子做匀速圆周运动， 3/18/2023 其向心力就是洛伦兹力 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 洛伦兹力大小也不变 因为速度大小不变， 大小 受力 构造: ①电子枪：射出电子 ②加速电场：作用是改变电子束出射的速度 ③励磁线圈:作用是能在两线圈之间产生平 行于两线圈中心的连线的匀强磁场 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 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 实验演示 出3/1电8/202子3 的径迹 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 1)不加磁场时观察电子束的径迹 2)给励磁线圈通电,观察电子束的径迹 3)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 4)保持磁感应强度不变,改变出射电子的 3/18速/2023度,观察电子束径迹的变化 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 实验演示 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 实验结论： 1.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 2.洛伦兹力提供了带电粒子做匀速圆 周运动所需的向心力 3.磁场强度不变，粒子射入的速度增加， 轨道半径也增大 4.粒子射入速度不变，磁场强度增大， 轨道半径减小 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 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 1)圆周运动的半径 mv 3/18/2023 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 在匀强磁场中做匀速圆周运动的 带电粒子，轨道半径跟运动速率成正 比；周期跟轨道半径和运动速率均无 关 10/9/2023 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 2)圆周运动的周期 课堂练习 如图中,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( B ) 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 10/9/2023 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 课堂练习 如图所示，正方形容器处在匀强磁场中， 一束 电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，其中 一部分从c孔射出， 一部分从d孔射出，容器处在真 空中，下列说法正确的是( ABD ) A.从两孔射出的电子速率之比是V:Va=2:1 B.从两孔射出的电子在容器 中运动所用的时间之比是t:ta=1:2 C.从两孔射出的电子在容器 中加速度之比是a。:a=√2:1 D.从两孔射出的电子在容器 中运动的加速度之比是a,:a=2:1 湖南长郡卫星远程学校 制作06 2008年下学期 课 堂 练 习 图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板, 它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向 里,