高中物理_带电粒子在匀强磁场中的运动教学课件设计(精选2).ppt

受到的合外力提供向心力，方向始终与速度垂直，大小恒定。反过来说，在一个平面内，如果一个物体受到的合外力始终与速度垂直，且大小恒定，那么这个物体将做匀速圆周运动。 半径公式 周期公式 §3.6带电粒子在匀强磁场中的运动 学习目标 1、知道带电粒子在匀强磁场中的运动规律。 （重点） 2、掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式及应用。 （重点、难点） 3、了解质谱仪的工作原理。 复习回顾 1、做匀速圆周运动的物体受力有什么特点？ 满足什么规律？ 2、什么是洛伦兹力？ 大小如何求解？ 方向如何确定？ 问题1 带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场，它将做什么运动？为什么？ 受洛伦兹力F=qvB,大小不变，方向始终与速度垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小。 猜想： F v + F v + F v + F v + v + F 问题2 带电粒子平行磁场方向进入匀强磁场，它将做什么运动？ v//B，F洛=qvBsinθ θ=0° F洛=0 牛顿第一定律 实验验证 洛伦兹力演示仪 1.仪器介绍 2.演示实验 请注意记录实验现象 演示1 给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生匀强磁场，打开电子枪，让电子束平行进入匀强磁场。 演示2 转动玻璃泡，让电子束垂直进入匀强磁场。 演示3 电子垂直进入，调节励磁线圈中的电流，增强磁场。 演示4 电子垂直进入，调节电子枪的加速电压，增大速度。 例1、如图，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，一带电粒子的质量为m，电荷量为-q(q0)，以速度v垂直进入磁场。求：带电粒子做匀速圆周运动的的轨道半径r和周期T。 解：对带电粒子由牛顿第二定律得 圆周运动的周期 规律总结： 半径公式： 周期公式： 轨道半径r与速度v成正比，与磁感应强度B成反比，与比荷q/m成反比。 运动周期T与轨道半径r和速度v都无关，与磁感应强度B成反比，与比荷q/m成反比。 带电粒子无论以多大速度垂直进入匀强磁场，只要磁场B和带电粒子的种类（q/m）相同，T就相同。 粒子物理学研究中，粒子通过“云室”“气泡室”等装置时，会显示他们的径迹。如果施加匀强磁场，可以看到带电粒子的圆形径迹。 有的粒子运动过程中，受到阻力较大，能量降低，速度减小，径迹就呈螺旋形。 问题4 同学们能不能运用带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律设计一个仪器，将电荷量相同，质量不同的带电粒子分开？ 已知：带电粒子可以从离子源中获得，带电粒子打在照相机底片上时会显像。 受到的合外力提供向心力，方向始终与速度垂直，大小恒定。反过来说，在一个平面内，如果一个物体受到的合外力始终与速度垂直，且大小恒定，那么这个物体将做匀速圆周运动。 半径公式 周期公式