1带电粒子在磁场中受洛伦兹力的计算公式.PPT

带电粒子在匀强磁场中的运动 复习知识: 1.带电粒子在磁场中受洛伦兹力的计算公式？ 带电粒子做圆周运动的分析方法－圆心的确定 　（１）已知入射方向和出射方向 带电粒子做圆周运动的分析方法－圆心的确定 （２）已知入射方向和出射点的位置时 半径的确定和计算 夹角关系 粒子速度的偏转角φ 圆心角α 弦切角θ 关系：φ =2θ =α=ωt 运动时间的确定 利用公式 α :圆心角 可求出粒子在磁场中运动的时间t 注意总结圆周运动中的有关规律 如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等 * * F洛=qVB ( V⊥B） F洛= 0 ( V∥B） 左手定则 3.洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？ 由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直,所以洛伦兹力对运动电荷不做功 2.带电粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向？ 运动电子进入磁场后（无其他场），可能做（ ） A、匀速圆周运动 B、匀速直线运动 C、匀加速直线运动 D、平抛运动 AB 推导: 粒子做匀速圆周运动所需的向心力 是由 粒子所受的洛伦兹力提供的,所以 说明: 1、轨道半径和粒子的运动速率成正比。 2、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关。 例题1：如图所示，一束带正电的相同的粒子垂直磁场边界自O点射入匀强磁场中后分成了3束，其运动轨迹如图，粒子运动方向与磁场方向垂直，不计粒子的重力作用，已知OA=OC/2=OD/3，则这三束粒子的速率之比 解： 又因为 所以 【练习】在匀强磁场B1中，一个带电离子做匀速圆周运动，如果又垂直进入另一个磁感应强度B2=2B1的匀强磁场中。则（ ） A、离子的速率加倍，周期减半 B、离子的速率不变，轨迹半径减半 C、离子的速率减半，轨迹半径为原来的四分之一 D、离子的速率不变，周期减半 BD 例题2 氘核( )、氚核( )、氦核( )都垂直磁场方向入射同一匀强磁场，求以下几种情况下，它们轨道半径之比及周期之比各是多少？ （1）以相同速率射入磁场； （2）以相同动能射入磁场． 1) V相同，B相同 2)Ek相同，B相同 R正比于 解： V0 P M O V V P M O 利用平面几何的关系，求出该圆的可能半径（或圆心角) Φ Ａ v v O’ α Ｂ θ θ θ‘ 若已知弦切角θ呢？ α= 2θ 例题3 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图4所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）．从图中可以确定 [ 　　] A. 粒子从a到b，带正电 B．粒子从b到a，带正电 C．粒子从a到b，带负电 D．粒子从b到a，带负电 B 如图所示，abcd为绝缘挡板围成的正方形区域，其边长为L，正、负电子分别从ab挡板中点K，沿垂直挡板ab方向射入场中，其质量为m，电量为e． 若从d、P两点都有粒子射出，则正、负电子的入射速度分别为多少？ （其中bP=L/4） 例题4 R2 R1 L/4 L/2-R2 L/2 ? L 例题5（见教学案） 如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场B ，一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比. θ θ *