2014年一轮复习：8.2磁场对运动电荷作用.ppt

第2讲 磁场对运动电荷的作用;考点1 洛伦兹力的方向和大小;(2)方向特点:F⊥B,F⊥v.即F垂直于_____决定的平面.(注意:B 和v不一定垂直). 3.洛伦兹力的大小 F=________,θ为v与B的夹角,如图所示. (1)v∥B时,θ=0°或180°,洛伦兹力F=__. (2)v⊥B时,θ=90°,洛伦兹力F=____. (3)v =0时,洛伦兹力F=__.;1.洛伦兹力方向的特点 (1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面. (2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化. (3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力方向时,要注意判断结果与正电荷恰好相反.;2.洛伦兹力与电场力的比较;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】选A.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.;1.洛伦兹力的特点 洛伦兹力不改变带电粒子速度的_____,或者说,洛伦兹力对带电 粒子不做功. 2.粒子的运动性质 (1)若v0∥B,则粒子_____________,在磁场中做匀速直线运动. (2)若v0⊥B,则带电粒子在匀强磁场中做_____________.;3.半径和周期公式 (1)洛伦兹力方向总与速度方向垂直,正好起到了向心力的作用. 根据牛顿第二定律,表达式为_________. (2)半径公式r=____,周期公式T=______.;1.圆心的确定 (1)基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心. (2)两种常见情形. ①已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲(a)所示,图中P为入射点,M为出射点).;巍先同歧巩可叔巢摈糜腑跳吗垮贴逢娥糕贯讨捡怪欣哈泄蛀变休获蒸皖奔2014年一轮复习：8.2磁场对运动电荷作用2014年一轮复习：8.2磁场对运动电荷作用;②已知入射点和出射点的位置时,可以先通过入射点作入射方向的垂线,再连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲(b)所示,图中P为入射点,M为出射点).;2.带电粒子在三种不同边界磁场中的运动 (1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图乙).;(2)平行边界(存在临界条件，如图丙).;(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图丁).;3.运动时间的确定 粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的 圆心角为α时，其运动时间由下式表示： (或 ).;如图中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,磁感应强度大小为B. 一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直 于平板的初速度v射入磁场区域,最后到达平板上的P点.已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,求此粒子的电荷量q与质量m之比.;【解析】粒子初速度v垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而 做匀速圆周运动,设其半径为R,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律, 有 因粒子经O点时的速度垂直于OP, 故OP为直径,l=2R 由此得;1.质谱仪 (1)构造:如图所示,由粒子源、_________、_________和照相底 片等构成.;(2)原理. ①电场中加速:根据动能定理qU=_____. ②磁场中偏转:粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转,做匀速圆 周运动,根据牛顿第二定律得关系式qvB=_____. (3)应用:分析粒子的比荷 或质量,确定_______的存在.;2.回旋加速器 (1)构造:如图所示,D1、D2是半圆金属盒,D形盒的缝隙处接 _____电源.D形盒处于匀强磁场中.;(2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期_____,粒子在 圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙,两盒间的电场强 度方向周期性地发生变化,粒子就会被一次一次地加速.;1.根据质谱仪原理可以得出需要研究的物理量,如粒子轨道半径、粒子质量、比荷等.;2.回旋加速器的最大动能 根据 ,得 ,可见, (1)粒子最大动能与加速电压无关. (2)最大动能由D形盒的最大半径和磁感应强度决定.;劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒构成，其间留有空隙.下列说法正确的是( );A.离子由加速器的中心附近进入加速器 B.离子由加速器的边缘进入加速器