[選修3-1]36帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2(存儲(chǔ)版)
【正文】 間（半個(gè)周期）后平行電場(chǎng) 方向進(jìn)入電場(chǎng)加速。 。 在學(xué)生思考之后，可作如下的解釋：如果其他因素 (q、 m、 B)不變，則當(dāng)速率 v加大時(shí)，由 r=mv/qB得知圓 運(yùn)動(dòng) 半徑將與 v成正比例地增大，因而圓運(yùn)動(dòng)周長(zhǎng)qBmvr ?? 22 ?也將與 v成正比例地增大，因此 運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間 (周期 )仍將保持原值。 分析：首先通過(guò)已知條件找到 所對(duì)應(yīng)的圓心 O′， 畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng) 軌跡并畫(huà)出幾何圖形。 ［出示投影］ 一為帶電量 q，質(zhì)量為 m ,速度為 v 的帶電粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其半徑 r 和周期 T 為多大？ ［問(wèn)題 1］什么力給帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力？［洛倫茲力給帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力］ ［問(wèn) 題 2］向心力的計(jì)算公式是什么？［ F=mv2/r］ ［教師推導(dǎo)］ 粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力 F=mrv2 是由粒子所受的洛倫茲力提供的，所以 qvB=mv2/ r 由此得出 r=qBmv T=qBmvr ?? 22 ?可得 T=qBm?2 （ 2）、軌道半徑和周期 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑及周期公式 . 軌道半徑 r =qBmv 周期 T =2π m/ qB 【說(shuō)明】： （ 1）軌道半徑和粒子的運(yùn)動(dòng)速率成正比 . （ 2）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期跟軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速率無(wú)關(guān) . 【討論】：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向不和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，它的運(yùn)動(dòng)軌道是什么樣的曲線？ 分析：當(dāng)帶電粒子的速度分別為垂直于 B 的分量 v1 和平行于 B 的分量 v2，因?yàn)?v1和 B 垂直，受到洛倫茲力 qv1B，此力使粒子 q 在垂直于 B 的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， v1和 B 平行，不受洛倫茲力，故粒子在沿 B 方向上做勻速曲線運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)粒子的運(yùn)動(dòng)是一等距螺旋 運(yùn)動(dòng) . 再用 洛倫茲力演示儀演示 ［出示投影課本例題］ 如圖所示，一質(zhì)量為 m，電荷量為 q 的粒子從容器 A 下方小孔 S1飄入電勢(shì)差為 U 的加速電場(chǎng)，然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的磁場(chǎng)中，最后打到底片
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1