20xx優(yōu)化課堂課件：物理粵教版選修3-1-第三章-第六節(jié)--洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)(參考版)
2025-08-07 07:35本頁面
【正文】 ， 則電子的質(zhì)量是多少？電子穿過磁場的時間又是多少？ 圖 3－ 6－ 11 解： 電子在勻強磁場中運動時，只受洛倫茲力作用，故其軌道是圓弧的一部分．又因洛倫茲力與速度 v 垂直，故圓心應(yīng)在電子穿入和穿出時洛倫茲力延長線的交點上．從圖中可以看出， AB 弧所對的圓心角 θ ＝ 30176。第六節(jié) 洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù) 1． 帶電粒子在磁場中運動 (1) 若 v ∥ B ，帶電粒子不受洛倫 茲力，在勻強磁場中做 ______________運動． (2)若 v⊥ B，帶電粒子僅受 洛倫茲力作用，在垂直于磁感線 的平面內(nèi)以入射速度 v 做 ______________運動． 勻速直線 勻速圓周 ＝ ________； f＝ ＝ 2．基本公式 (1)向心力公式： qvB＝ __________. (2)軌道半徑公式： r＝ ____________. (3)周期、頻率和角速度公式： T＝ 2πr v 1 T ________； ω＝ 2π T ＝ 2πf＝ ______. mv2r mvqB 2πmqB qB2πm qBm 3．回旋加速器利用了帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的 規(guī)律，用 ____________實現(xiàn)對帶電粒子多次加速的原理制成的． 由于帶電粒子在 D 形盒縫隙處被電場加速，其速度增大，半徑 ________，但粒子運動的周期 T＝ 2πm qB 與速度和半徑 ________． 所以，當交變電場也以周期 T 變化時，就能使粒子每經(jīng)過縫 隙 處就被加速一次，從而獲得很大的速度和動能． 交變電場 增大 無關(guān) 4．關(guān)于帶電粒子在勻強電場和勻強磁場中的運動，下列說 法中正確的是 ( ) A．帶電粒子沿電場線方向射入時，電場力對帶電粒子做 正功，粒子的動能一定增加 B．帶電粒子垂直于電場線方向射入時，電場力對帶電粒 子不做功，粒子的動能不變 C．帶電粒子沿磁感線方向射入時，洛倫茲力對帶電粒子 做正功，粒子的動能一定增加 D．不論帶電粒子如何射入磁場，洛倫茲力對帶電粒子都 不做功，粒子的動能不變 D 知識點 1 帶電粒子在勻強磁場中運動 如圖 3－ 6－ 1 所示，一個質(zhì)量為 m、帶電荷量為 q 的正電 荷 P，以速度 v 垂直進入磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場中，曲線 MN 是 P 的運動軌跡一部分．整個曲線應(yīng)是圓弧，運動電荷在 磁場中做勻速圓周運動． 圖 3－ 6－ 1 (1)由于運動電荷 P 所受的洛倫茲力始終與速度 ______，不 會對運動電荷做功，所以運動電荷 P 的速度 ______不變． (2)設(shè)粒子做勻速圓周運動的速度為 v，圓弧的半徑為 R， 在正電荷 P 從 A 運動到 B 的過程中，由圓周運動知識可得 a＝ ____，而運動電荷 P 只受洛倫茲力作用，所以由洛倫茲力提供 向心力，即 __________________，可得 R＝ ____ ，由軌道半徑 與周期的關(guān)系可得 T＝ ______. 垂直 v2R 大小 q v B ＝ ma ＝ m v2R mvqB 2πmqB 1．勻速直線運動情況：帶電粒子的速度方向與磁場方向平 行 (相同或相反 )．此時帶電粒子所受洛倫茲力為零，帶電粒子 將以速度 v 做勻速直線運動． 2．勻速圓周運動情況：帶電粒子垂直射入勻強磁場，由于 洛倫茲力始終和運動方向垂直，因此不改變速度大小，但是不 停地改變速度方向，所以帶電粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力
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