磁場(chǎng)期末復(fù)習(xí)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 07:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 下，軌道平面距地面高度 h=，當(dāng)接通開(kāi)關(guān) S時(shí)，金屬棒由于受磁場(chǎng)力作用而被水平拋出，落地點(diǎn)水平距離 s=2m，求接通 S瞬間，通過(guò)金屬棒的電量 . B h s ★ 在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B = ，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根長(zhǎng) l1 = 20cm，質(zhì)量 m = 24g的金屬橫桿水平地懸掛在兩根長(zhǎng)均為 24cm的輕細(xì)導(dǎo)線上，電路中通以圖示的電流，電流強(qiáng)度保持在 ，橫桿在懸線偏離豎直位置 θ=30 176。 處時(shí)由靜止開(kāi)始擺下，求橫桿通過(guò)最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小。 第二課時(shí) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 一、洛侖茲力 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 大?。?F洛 =Bqv 當(dāng) B∥ v時(shí)，電荷不受洛侖茲力 當(dāng) B⊥ v時(shí)，電荷所受洛侖茲力最大 當(dāng) B與 v成 θ角時(shí)， F洛 =Bqvsin θ 方向：用左手定則判斷 F洛 + v 注意： 四指的方向?yàn)檎姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向，或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向。 特點(diǎn)：洛侖茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，只改變速度的方向，而不改變速度的大小，所以洛侖茲力不做功。 洛侖茲力與安培力的關(guān)系 洛侖茲力是安培力的微觀表現(xiàn)，安培力是洛侖茲力的宏觀體現(xiàn) 運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ⑴ 洛侖茲力提供向心力 222 4TrmrvmB qv ???⑵ 軌道半徑： qmUBBqmEBqpBqmvr k 212 ????BqmT ?2?⑶ 周期： 與 v、 r無(wú)關(guān) 二、帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，做勻速直線運(yùn)動(dòng) ⑷ 圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定 ① 圓心的確定 a、兩個(gè)速度方向垂直線的交點(diǎn)。（常用在有界磁場(chǎng)的入射與出射方向已知的情況下） V O b、一個(gè)速度方向的垂直線和一條弦的中垂線的交點(diǎn) O ② 半徑的確定 應(yīng)用幾何知識(shí)來(lái)確定！ ③ 運(yùn)動(dòng)時(shí)間： Tt 036 0??理解與鞏固 ★ 兩個(gè)粒子帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則 ( ) ，則半徑相等 ，則周期相等 質(zhì)量與速率乘積 相等，則半徑相等 ，則周期相等 ★ 如圖所示，在長(zhǎng)直導(dǎo)線中有恒電流 I通過(guò)，導(dǎo)線正下方電子初速度 v０ 方向與電流 I的方向相同，電子將（ ） a 運(yùn)動(dòng)，軌跡是圓 a 運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來(lái)越大 a 運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來(lái)越小 b 運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來(lái)越大 ★ 垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅限于寬度為 d的條形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B．一個(gè)質(zhì)量為 m、電量為 q的粒子以一定的速度垂直于磁場(chǎng)邊界方向從 a點(diǎn)垂直飛入磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示，當(dāng)它飛離磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)θ 角．試求粒子的運(yùn)動(dòng)速度 v以及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t． 帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分類(lèi)解析 O B S V θ P 圖 1 一、帶電粒子在半無(wú)界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) M N O, L A O 圖 3 P 二、帶電粒子 在圓形磁場(chǎng)中 的運(yùn)動(dòng) B A B d V V 300 O 圖 5 三、帶電粒子在 長(zhǎng)足夠大的長(zhǎng)方 形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) l l r1 O V +q V 圖 6 四、帶電粒子在正方形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 五、帶電粒子在環(huán)狀磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ★ 一個(gè)質(zhì)量為 m電荷量為 q的帶電粒子從 x軸上的 P（ a， 0）點(diǎn)以速度 v，沿與 x正方向成 60176。 的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好垂直于 y軸射出第一象限。求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、射出點(diǎn)的坐標(biāo)以及在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 ★ 圓心為 O、半徑為 r的圓形區(qū)域中有一個(gè)磁感強(qiáng)度為 B、方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，與區(qū)域邊緣的最短距離為 L的 O＇處有一豎直放置的熒屏 MN，今有一質(zhì)量為 m的電子以速率 v從左側(cè)沿 ＯＯ ＇方向垂直射入磁場(chǎng)，越出磁場(chǎng)后打在熒光屏上之 P點(diǎn)，如圖 3所示，求 O＇ P的長(zhǎng)度和電子通過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間。 帶電體在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分析 ⑴ 組合場(chǎng)（電場(chǎng)與磁場(chǎng)沒(méi)有同時(shí)出現(xiàn)在同一區(qū)域） ★ 試 質(zhì)譜儀 ★ 回顧：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速 圓周 運(yùn)動(dòng) ? 如圖所示 ， 帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中因洛侖茲力始終垂直于速度 ， 所以當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí) ， 一定作勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 其向心力由洛侖茲力提供 ． qB v mvrmTrrmvqBTmqB? ???????? ?2 222ππ, . 從上式可推出 ， 若帶電粒于在磁場(chǎng)中 ，所通過(guò)的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為 θ（ 弧度 ） ，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t TmqB? ?θπθ2.即運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的初速 、 半徑無(wú)關(guān) ． 如圖所示 . 二、確定帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的方法 一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 物理方法： 軌道半徑： R=mv/qB 周期： T=2πm/qB 帶電粒子在磁場(chǎng)中（ v⊥ B） 只受洛侖茲力， 粒子做 勻速圓周 運(yùn)動(dòng) 。 物理方法 例 1：如圖所示，一束電子（電量為 e）以速度 v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、寬度為 d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是 30o，則電子的質(zhì)量是多少？穿透磁場(chǎng)的時(shí)間又是多少？ 二、確定帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的方法 一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 物理
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