高一物理 3.6《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)》課件 （人教版選修3-1）
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,歡迎進(jìn)入物理課堂,帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng),3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)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(fù)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(jì)）所受洛倫茲力的大小和方向：,一、運(yùn)動(dòng)形式,1、勻速直線運(yùn)動(dòng)。,2、,?,1、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,2、圓周運(yùn)動(dòng)的周期,思考：周期與速度、半徑什么關(guān)系？,粒子運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況研究,1、找圓心：方法2、定半徑：3、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：,,注意：θ用弧度表示,例：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場僅限于寬度為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邊界方向從α點(diǎn)垂直飛入磁場區(qū)，如圖所示，當(dāng)它飛離磁場區(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以及在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場作圓周運(yùn)動(dòng).則這兩個(gè)粒子的動(dòng)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(yùn)動(dòng)的半徑,2、圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況研究,1、找圓心：方法2、定半徑：3、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子以速度v從O點(diǎn)射入磁場，θ角已知，求粒子在磁場中飛行的時(shí)間和飛離磁場的位置（粒子重力不計(jì)）,,,,(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(gè)位置所受洛侖茲力，沿其方向延長線的交點(diǎn)確定圓心，從而確定其運(yùn)動(dòng)軌跡。,2、物理和幾何方法：,作出帶電粒子在磁場中某個(gè)位置所受洛侖茲力，沿其方向的延長線與圓周上兩點(diǎn)連線的中垂線的交點(diǎn)確定圓心，從而確定其運(yùn)動(dòng)軌跡。,3、幾何方法：,①圓周上任意兩點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間。,有界磁場問題：,,,,,入射角300時(shí),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,入射角1500時(shí),,,,,粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)，速度與邊界的夾角相等。,1、兩個(gè)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(qiáng)磁場，如圖所示，磁感強(qiáng)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(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)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下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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