带电粒子在磁场中做匀速圆周运动.ppt

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 习 题 课,知识回顾,1、带电粒子垂直进入匀强磁场受到的洛仑兹力f= 2、带电粒子垂直进入磁场做圆周运动的向心力由什么来提供？其轨道半径r和周期T如何计算？,qvB,新课教学,一、解题方法指导 1、关于v、T的处理方法 根据牛顿第二定律,2、圆心O、半径r的确定方法,（1）由于f洛指向圆心，故找出轨迹中任意两点 的f洛的指向，其延长线的交点即为圆心 （2）圆轨迹上任意一点的速度方向的垂线与任 意一条弦的中垂线的交点即为圆心 （3）求半径的方法：通过作图，用几何知识求半径,3、求时间t的方法 找出运动对应的圆心角，用t=(/3600) T求周期,新课教学,二、例题讲解 例1如图所示，一束电子（电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，穿过磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300。求 : (1) 电子的质量m=? (2) 电子在磁场中的运动时间t=?,O,【分析】过入射点和出射点粗略画出电子的轨迹,作入射点和出射点的速度垂线交于一点O即为圆心,过出射点作磁场左边界的垂线,由几何知识求半径：r=d/sin =2d,结合牛顿第二定律qvB=mv2/r得,m=rqB/v=2deB/v,电子在磁场中的运动时间为 t=( /3600)T=(1/3)(2m/qB)= d/3v,新课教学,二、例题讲解 例2长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁场强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁场以速度v平行极板射入磁场，欲使粒子不打在极板上，则粒子入射速度v应满足什么条件？,新课教学,二、例题讲解 例3X轴上方有场强为E的匀强电场，x轴下方有匀强磁场B，方向如图所示。在X轴上有一点C，离O点的距离L，现有一带正电的离子+q在y轴上的A点由静止释放后，恰好经过C点。问A点的坐标应满足什么条件？,【解答】离子从A点释放后，在电场力的作用下加速运动，然后以一定的速度V进入磁场，在洛仑兹力作用下做半个圆周运动，又进入电场做减速运动，速度减为零后又加速运动。，如此往复。,要使离子经过C点，O、C的距离应等于离子圆运动轨迹直径的整数倍，即 L=n(2r) (n=1、2、3) ,设离子进入磁场的速度V，由牛顿第二定律 qvB=mv2/r ,在电场中，根据动能定理 qEy=mv2/2 ,联立 得 y=qB2L2/(8n2mE） (n=1，2，3，),课堂训练,1、如图所示，以O点为圆心、半径R为 的圆形真空内，有垂直纸面的匀强磁场。一带电离子从A点正对O点以V的速度射入磁场中，从C点射出磁场AOC = 1200。该离子在磁场中的运动时间？,课堂训练,2、如图所示，宽度为d、有理想边界的磁场B垂直于纸面向外，有不同速度的离子从磁场左侧A点都以=300的方向射入磁场，所有离子的质量都为m，电量都为+q.问速度至少多大的离子才能从右边界射出？,课堂小结,求带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题的方法是： 先根据的方向确定匀速圆周运动的圆心，画出粒子的轨迹，然后用几何知识找出