2023年高中物理新教材同步选修第二册 第1章 3 带电粒子在匀强磁场中的运动.docx本文件免费下载 【共11页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com3带电粒子在匀强磁场中的运动[学习目标]1.理解带电粒子初速度方向和磁场方向垂直时,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.2.会根据洛伦兹力提供向心力推导半径公式和周期公式.3.会分析带电粒子在匀强磁场中运动的基本问题.一、带电粒子在匀强磁场中的运动1.若v∥B,带电粒子以速度v做匀速直线运动,其所受洛伦兹力F=0.所以粒子做匀速直线运动.2.若v⊥B,此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向垂直,粒子在垂直于磁场方向的平面内运动.(1)洛伦兹力与粒子的运动方向垂直,只改变粒子速度的方向,不改变粒子速度的大小.(2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力.二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期1.半径一个电荷量为q的粒子,在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v运动,那么带电粒子所受的洛伦兹力为F=qvB,由洛伦兹力提供向心力得qvB=,由此可解得圆周运动的半径r=.从这个结果可以看出,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与它的质量、速度成正比,与电荷量、磁感应强度成反比.2.周期由r=和T=,可得T=.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径和运动速度无关.1.判下列法的正.断说误(1)荷入磁后运动电进场(无其他场)可能做速周,不可能做平抛.匀圆运动类运动(√)(2)粒子在强磁中做速周,道半跟粒子的速率成正比.带电匀场匀圆运动时轨径(√)(3)粒子在强磁中做速周的周期道半成正比.带电匀场匀圆运动与轨径(×)(4)粒子在强磁中做周的周期速度的增大而小.带电匀场圆运动随减(×)2.粒子荷量相等,在同一强磁中只受到磁力作用而做速周,两个带电匀场场匀圆运动则()A.若速率相等,半必相等则径B.若量相等,周期必相等质则C.若能相等,半必相等动则径小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comD.若量相等,周期必相等动则答案B一、带电粒子在匀强磁场中运动的基本问题导学探究如图所示,可用洛伦兹力演示仪观察运动电子在匀强磁场中的偏转.(1)不加磁场时,电子束的运动轨迹如何?(2)加上磁场后,电子束的运动轨迹如何?(3)如果保持出射电子的速度不变,增大磁感应强度,轨迹圆半径如何变化?(4)如果保持磁感应强度不变,增大出射电子的速度,轨迹圆半径如何变化?答案(1)一条直线(2)圆(3)变小(4)变大知识深化1.分析带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动,要紧抓洛伦兹力提供向心力,即qvB=m.2.同一粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,由r=知,r与v成正比;由T=知,T与速度无关,与半径无关.例1质子p(H)和α粒子(He)以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为Rp和Rα,周期分别为Tp和Tα,则下列选项中正确的是()A.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2B.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶1C.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶2D.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶1答案A解析子质p(H)和α粒子(He)的荷量之比带电为qp∶qα=1∶2,量之比质mp∶mα=1∶4.由粒子在强磁中做速周的律可知,道半带电匀场匀圆运动规轨径R=,周期T=,因粒子为两速率相同,代入q、m,可得Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2,故选项A正确,B、C、D错误.针对训练1薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域,高速带电粒子可穿过铝板一次,在两个区域内运动的轨迹如图所示,半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子带电荷量保持不变,则该粒子()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.带正电B.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C.在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D.从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域答案C解析粒子穿板受到板的阻力,速度小.由过铝铝将减r=可得粒子在磁中做速周场匀圆运的道半小,故可得粒子由动轨径将减Ⅰ域到区运动Ⅱ域,合左手定可知粒子,区结则带负电选项A、B、D;由错误T=可知粒子的周期不,粒子在运动变Ⅰ域和区...

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