3.6匀强磁场对运动电荷的作用1.ppt

类平抛运动 圆周运动 v0 1.在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问： (1)匀强磁场的磁感应强度是多大？ (2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？ [思路点拨]　带电粒子在电场和匀强磁场中偏转时的规律不同，前者做类平抛运动，后者做匀速圆周运动，注意选取相应的方法和公式 θ θ R 圆心角=偏向角=2倍弦切角 根据圆心角=偏向角，画出在磁场中的运动根据 x y v0 b a 0 主干梳理 自测感悟 菜 单 高效知 能检测 典题优化 知能检测 要点透析 探究提高 隐 藏 2013 · 新课标高考总复习 · 配人教物理 山东金太阳书业有限公司 一、洛伦兹力 1.定义：运动电荷在磁场中所受的力． 2．大小 (1)v∥B时，F＝0 (2)v⊥B时，F＝ 。 (3)v与B夹角为θ时，F＝ 。 3.方向：F、v、B三者的关系满足 定则． 4.特点：由于F始终 v的方向，故洛伦兹力永不做功． 利用左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指必须与拇指垂直且指向正电荷运动的方向，对于负电荷四指应指向负电荷定向移动的反方向． qvB qvBsinθ 左手 垂直于 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × + v - v + v + v 向外 不受力 强 调 1.洛伦兹力对带电粒子不做功 F洛⊥V、 F洛⊥B，即垂直B、V决定的平面 F洛只改变V方向、不改变V的大小。 2.方向判断：左手定则 B穿过手心，四指指正电荷运动方向， （四指指负电荷运动反方向）， 大拇指指运动电荷收洛伦兹力。 ⑷解题思路：①明确哪类粒子运动 ②三对应 3.运动电荷在磁场中的运动状态 ①匀直 B∥V ②匀圆 B ⊥ V ③螺旋运动0 θ900。 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 圆心角=偏向角=2倍弦切角 r r θ θ 1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是(　　) A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 解析：根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错B对；根据F＝qvB，可知洛伦兹力大小与速度有关，C错；洛伦兹力的作用效果就是改变粒子的运动方向，不改变速度的大小，D错．答案：B 2.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则(　　) A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变 C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变 解析：导线在电子附近产生的磁场方向垂直纸面向里，由左手定则知，电子受到的洛伦兹力方向向右，电子向右偏转，但由于洛伦兹力不做功，电子速率不变，A正确．答案：A 洛伦兹力与电场力的比较 F=qvBsinθ F=qE (1)洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与速度方向无必然联系．电场力的方向总是沿电场线的切线方向． (2)安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功． 1、如图所示，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，垂直于磁场方向发射出两个电子1和2，其速度分别为v1和v2．如果v2＝2v1，则1和2的轨道半径之比r1：r2及周期之比T1：T2分别为 [ 　　] A.r1：r2＝1：2， T1：T2＝1：2 B.r1：r2 ＝1：2， T1：T2 ＝1：1 C.r1：r2 ＝2：1， T1：T2 ＝1：1 D.r1：r2 ＝1：1， T1：T2 ＝2：1 例题分析 2．如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子． [ 　　]　　 A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 3、有三种粒子，分别是质子、氚核、和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里）．在图中，正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？[ 　　] 4、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入