高一物理 3.6《帶電粒子在勻強磁場中的運動》課件 (人教版選修3-1)
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,歡迎進入物理課堂,帶電粒子在磁場中的運動,3、某些帶電體是否考慮重力,要根據(jù)題目暗示或運動狀態(tài)來判定,磁場中的帶電粒子一般可分為兩類:,1、帶電的基本粒子:如電子,質(zhì)子,α粒子,正負離子等。這些粒子所受重力和洛侖磁力相比在小得多,除非有說明或明確的暗示以外,一般都不考慮重力。(但并不能忽略質(zhì)量)。,2、帶電微粒:如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外,一般都考慮重力。,判斷下圖中帶電粒子(電量q,重力不計)所受洛倫茲力的大小和方向:,一、運動形式,1、勻速直線運動。,2、,?,1、圓周運動的半徑,2、圓周運動的周期,思考:周期與速度、半徑什么關(guān)系?,粒子運動方向與磁場有一夾角(大于0度小于90度)軌跡為螺線,帶電粒子在磁場中運動情況研究,1、找圓心:方法2、定半徑:3、確定運動時間:,,注意:θ用弧度表示,例:垂直紙面向外的勻強磁場僅限于寬度為d的條形區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強度為B.一個質(zhì)量為m、電量為q的粒子以一定的速度垂直于磁場邊界方向從α點垂直飛入磁場區(qū),如圖所示,當(dāng)它飛離磁場區(qū)時,運動方向偏轉(zhuǎn)θ角.試求粒子的運動速度v以及在磁場中運動的時間t.,練習(xí)2氘核和α粒子,從靜止開始經(jīng)相同電場加速后,垂直進入同一勻強磁場作圓周運動.則這兩個粒子的動能之比為多少?軌道半徑之比為多少?周期之比為多少?,1、圓周運動的半徑,2、圓周運動的周期,思考:周期與速度、半徑什么關(guān)系?,復(fù)習(xí)回顧,帶電粒子在磁場中運動情況研究,1、找圓心:方法2、定半徑:3、確定運動時間:,,注意:θ用弧度表示,例:如圖所示,在第一象限有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,一個質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子以速度v從O點射入磁場,θ角已知,求粒子在磁場中飛行的時間和飛離磁場的位置(粒子重力不計),,,,(A),霍爾效應(yīng),I=neSv=nedhv,eU/h=evB,U=IB/ned=kIB/d,k是霍爾系數(shù),1、物理方法:,作出帶電粒子在磁場中兩個位置所受洛侖茲力,沿其方向延長線的交點確定圓心,從而確定其運動軌跡。,2、物理和幾何方法:,作出帶電粒子在磁場中某個位置所受洛侖茲力,沿其方向的延長線與圓周上兩點連線的中垂線的交點確定圓心,從而確定其運動軌跡。,3、幾何方法:,①圓周上任意兩點連線的中垂線過圓心②圓周上兩條切線夾角的平分線過圓心③過切點作切線的垂線過圓心,1.如圖,虛線上方存在無窮大的磁場,一帶正電的粒子質(zhì)量m、電量q、若它以速度v沿與虛線成300、600、900、1200、1500、1800角分別射入,請你作出上述幾種情況下粒子的軌跡、并求其在磁場中運動的時間。,有界磁場問題:,,,,,入射角300時,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,入射角1500時,,,,,粒子在磁場中做圓周運動的對稱規(guī)律:從同一直線邊界射入的粒子,從同一邊界射出時,速度與邊界的夾角相等。,1、兩個對稱規(guī)律:,臨界問題,例:長為L的水平極板間,有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場,如圖所示,磁感強度為B,板間距離也為L,板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子(不計重力),從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場,欲使粒子不打在極板上,可采用的辦法是:()A.使粒子的速度v5BqL/4mC.使粒子的速度v>BqL/mD.使粒子速度BqL/4m- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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