高中物理人教版課件選修3-1 36帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動-文庫吧
2024-10-28 12:52 本頁面
【正文】 子在回旋加速器中獲得的最終動能 與加速電壓無關(guān)，故 (4)錯(cuò)誤。 2mTqB??2 2 2kq B rE2m? ， 探究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動規(guī)律 “洛倫茲力演示儀”觀察電子束在磁場中的運(yùn)動，觀察現(xiàn)象，探究以下幾個(gè)問題： (1)不加磁場時(shí)，電子束的徑跡有什么特點(diǎn)？ 提示： 不加磁場時(shí)，電子槍射出的電子做勻速直線運(yùn)動，徑跡是一條直線。 (2)給勵(lì)磁線圈通電，在玻璃泡中產(chǎn)生沿兩線圈中心軸線方向、由內(nèi)指向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)，觀察電子束的徑跡有什么特點(diǎn)？原因是什么？ 提示： 徑跡為圓周，原因是電子所受洛倫茲力的方向與速度方向垂直，不改變速度的大小，只改變速度的方向，洛倫茲力提供向心力，所以電子做勻速圓周運(yùn)動。 (3)保持電子束進(jìn)入磁場的速度不變，改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，觀察電子束的徑跡有什么變化，說明了什么？ 提示： 磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，半徑越小，說明勻速圓周運(yùn)動的半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)。 (4)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，改變電子束進(jìn)入磁場的速度，觀察電子束的徑跡有什么變化，說明了什么？ 提示： 速度越大，半徑越大，說明勻速圓周運(yùn)動的半徑與速度的大小有關(guān)。 ？運(yùn)動半徑與哪些因素有關(guān)？ 提示： 理論依據(jù)是洛倫茲力提供向心力，即 推導(dǎo) 得出 所以，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動半徑與磁 感應(yīng)強(qiáng)度大小、運(yùn)動速度及粒子的質(zhì)量、電荷量有關(guān)。 2vqv B mr? ，mvrqB? ，如何求粒子的運(yùn)動周期？如何確定運(yùn)動時(shí)間的大小 ? 提示： 運(yùn)動周期可根據(jù)線速度與周期的關(guān)系求解，即根據(jù) 代入半徑 可得運(yùn)動周期 求出帶電 粒子運(yùn)動的圓弧所對應(yīng)的圓心角 θ ，即可求出其運(yùn)動時(shí)間為 2rTv?? ， mvr,qB?2mTqB?? ；tT2?? ? ?！?規(guī)律方法 】 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動圓心和半徑的確定方法 (1)圓心的確定方法 ①已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)作垂直于入射方向和出射 方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心，如圖甲。 ② 已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心，如圖乙。 (2)半徑的確定方法 由于已知條件的不同，求半徑有兩種方法： ①已知物理量 (q、 m、 B、 v)利用半徑公式求半徑。 ②利用幾何關(guān)系結(jié)合幾何圖形求半徑。 【 探究歸納 】 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動形式 ，粒子做勻速直 線運(yùn)動。 θ (0176。 θ 90176。 ) 時(shí)，粒子做螺旋線運(yùn)動。 ，粒子做勻速圓 周運(yùn)動。 半徑 周期 mvr,qB?2m
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