人教版高二物理选修3-1第三章磁场第六节《带电粒子在匀强磁场中的运动》课件(共13张PPT)
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。努力，终会有所收获，功夫不负有心人。以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。前进的路上 照自己的不足，学习更多东西，更进一步。穷则独善其身，达则兼济天下。现代社会，有很多人，钻进钱眼，不惜违法乱纪；做人，穷，也要穷的有骨气！古之立大 之才，亦必有坚忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修炼才华和能力，更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已， 理想，脚下的路再远，也不会迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。任何事业，学业的基础，都要以自身品德的修炼为根基。饭 而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。财富如浮云，生不带来，死不带去，真正留下的，是我们对这个世界的贡献。英雄者，胸怀大志，腹有良策， 吞吐天地之志者也英雄气概，威压八万里，体恤弱小，善德加身。老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志老去的只是身体，心灵可以永远保持丰盛。乐 其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。做领导，要能体恤下属，一味打压，尽失民心。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。越是微小的事情，越见品质。学而不知道，与 行，与不知同。知行合一，方可成就事业。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。若是天下人都能互相体谅，纷扰世事可以停歇。志不强者智不达，言不 越高，所需要的能力越强，相应的，逼迫自己所学的，也就越多。臣心一片磁针石，不指南方不肯休。忠心，也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋 交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身，世间又会多出多少君子。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。给世界和身边人，多一点宽容，多一份担 为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。淡看世间事，心情如浮云天行健，君子以自强不息。地 载物。君子，生在世间，当靠自己拼搏奋斗。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。进学之道，一步步逼近真相，逼近更高。百学须先立志。天下大事，不立 川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚做人，心胸要宽广。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧 进者，不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。力行善事，有羞耻之心，方可成君子。操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器做学问和学 次的练习。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。谁伤害过你，谁 要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼；厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家，你应该一直检讨自己才对。不满人家，是苦了你自己。 久的一个人，而是心里没有了任何期望。要铭记在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福却很短暂。一 看他贡献什么，而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国，不倾城，只倾其所有过的生活。生活就是生下来，活下去。人生最美的是过程，最难的是相知， 幸福的是真爱，最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过！不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻，他放下追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世 若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不转牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。乌云总会被驱散的，即使它笼罩了整个地球。心态便 明灯，可以照亮整个世界。生活不是单行线，一条路走不通，你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说：我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太 了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切，唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃，相信自己，你可以做到的。、相信自己，坚信自己的目 受不了的磨难与挫折，不断去努力、去奋斗，成功最终就会是你的！既然爱，为什么不说出口，有些东西失去了，就在也回不来了！对于人来说，问心无愧是最舒服 表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待阳光，人就会从卑微 存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本，时间也是一种成本，对时间的珍惜就是对成本的节约。人只要不失去方向，就不会失去自己。过去的习惯，决定今天的你，所以 定你今天的一败涂地。让我记起容易，但让我忘记我怕我是做不到。不要跟一个人和他议论同一个圈子里的人，不管你认为他有多可靠。想象困难做出的反应，不是 而是面对它们，同它们打交道，以一种进取的和明智的方式同它们奋斗。他不爱你，你为他挡一百颗子弹也没用。坐在电脑前，不知道做什么，却又不想关掉它。做 让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾。发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚 并把研究继续下去。我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志 类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶 的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。 灾难，已经开始了的事情决不放弃。最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。意志若是屈 它都帮助了暴力。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。意志坚强，只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。卓越的人的一大优点 的遭遇里百折不挠。疼痛的强度�
二、加速器
1．直线加速器
2．回旋加速器
视频
练习：回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形 盒的直径为d，用该回旋加速器加速质量为m、电 量为q的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：
（1） 粒子的回转周期是多大？
（2）高频电极的周期 为多大？
（3） 粒子的最大动能 是多大？ （4） 粒子在同一个D形 盒中相邻两条轨道半径 之比
第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动
判断下图中带电粒子（电量q，重力不计） 所受洛伦兹力的大小和方向：
-v
B
一、运动形式
1、匀速直线运动。 2、匀速圆周运动。
F × × × B × ×
××××× ×××××
××+××v×
×××××
带电粒子在匀强磁场中 做匀速圆周运动，洛伦 兹力就是它做圆周运动 的向心力
轨迹为螺线
带电粒子在汽泡室运动径迹的照片。有的 粒子运动过程中能量降低，速度减小，径 迹就呈螺旋形。
例题：一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下 方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后经过S3 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁 场中，最后打到照相底片D上（图3.6-4）。
⑴求粒子进入磁场时的速率。
即F向=F洛=Bqv
/v_show/id_XNDA1MTQyNzY=.html
请推导半径和周期表达式。
视频
匀速圆周运动
运动半径：
(速度越大，半径越大)
运动周期：
(周期与速度和半径无关)
注意：本公式不能直接应用
3.粒子运动方向与磁 场有一夹角 （大于0度小于90度）
⑵求粒子在磁场中运动的轨道半径。
质谱仪
最初是由汤姆生的学生阿斯顿 设计的，他用质谱仪发现了氖20和 氖22，证实了同位素的存在。
现在质谱仪已经是一种十分精 密的仪器，是测量带电粒子的质量 和分析同位素的重要工具。
速度选择器
如图，在平行板电容器中，电场强度E和 磁感应强度B相互垂直。具有某一速度带 电粒子将沿虚线通过不发生偏转，而其它速度 的带电粒子将发生偏转。这种器件能把上述速 度为v的粒子选择出来，所以叫速度选择器。 试证明带电粒子具有的速度v=E/B，才能沿图 示的虚线通过。
带电粒子做匀速圆周运动的圆心、 半径及运动时间的确定。
(1)因洛仑兹力f洛指向圆心，根据f洛垂直于v， 找出轨迹中任意两点（一般是射入和射出 磁场的两点）的f洛的指向，其延长线的交 点即为圆心。
(2)半径的大小一般利用几何知识求得。
(3)利用圆心角和弦切角的关系，计算出圆 心角的大小，用t=θT/360° 求出运动时 间,其中T为周期.
合集下载
人教版 高二物理 选修3-1 第三章 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动(共21张PPT)
射出点相距
s = 2mv Be
M
B
v
O
时间差为 t = 4m
3Bq
N
关键是找圆心、找半径和用对称。
例与练
• （2、13H有）三和种α粒粒子子，（分别24 H是e 质）子束（，如11H果它）们、以氚相核、
同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁 场方向垂直纸面向里），在下图中，哪个图正
C 确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（ ）
夹角为600，求此正离子在磁场区域内 r v O
飞行的时间.
Ө
t = m
Bq
R
v
O/
由对称性，射出线的反向 延长线必过磁场圆的圆心。
如图所示，在B=9.1x10-4T
的匀强磁场中，C、D是垂直于
磁场方向的同一平面上的两点，
D
相距d=0.05m。在磁场中运动
v
的电子经过C点时的速度方向
α
与CD成α=300角，并与CD在
所以：带电粒子将在垂直于
磁场的平面内做匀速圆周运动，
洛伦兹力来提供向心力。
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1、带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态 匀速直线运动
2、带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态
洛伦兹力来提供向心力 做匀速圆周运动
（1）半径特征： qvB = m v2 r
r = mv qB
（2）周期特征： T = 2r = 2m 周期T与运动速度
v qB 及运动半径无关
带电粒子做圆周运动的分析方法
（一）基本思路：洛仑兹力提供向心力。
qvB
=
m
v2 r
r = mv qB
T
=
2
v
人教版高中物理选修3-1：第三章 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动 课件11
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
tCB=
5T 6
5πm 3qB
带电粒子运动的周期为TABC=3(tAC+tCB)
解得TABC=
6πm qB
答案 (1) m π
(2) 6 π m
3qB
qB
如图所示，在无限宽的匀强磁场B中有一边长 为L的正方形无磁场区域。在正方形的四条边上分 布着八个小孔。每个小孔到各自最近顶点的距离 都为L/3。一质量为m、带电量为q的正粒子垂直匀 强磁场从孔A射入磁场，试问粒子再次回到A点的 时间。
感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形
区域内，求这圆形磁场区域的最小半径.
v2 qvB m
r
r mv qB
y
av
O
b
O’
x
R 2r 2mv
v
2 2qB
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021
议
1：在如图所示的直角坐标系 xoy中，有一个圆形区
tCB=
5T 6
5πm 3qB
带电粒子运动的周期为TABC=3(tAC+tCB)
解得TABC=
6πm qB
答案 (1) m π
(2) 6 π m
3qB
qB
如图所示，在无限宽的匀强磁场B中有一边长 为L的正方形无磁场区域。在正方形的四条边上分 布着八个小孔。每个小孔到各自最近顶点的距离 都为L/3。一质量为m、带电量为q的正粒子垂直匀 强磁场从孔A射入磁场，试问粒子再次回到A点的 时间。
感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形
区域内，求这圆形磁场区域的最小半径.
v2 qvB m
r
r mv qB
y
av
O
b
O’
x
R 2r 2mv
v
2 2qB
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021
议
1：在如图所示的直角坐标系 xoy中，有一个圆形区
新人教版高中物理选修3-1 3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》(共33张PPT)(优质版)
其周期和速率、半径均无关，带电粒子每次进入D形盒都
运动相等的时间（半个周期）后平行电场方向进入电场 中加速．
（2）电场的作用：回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝区 域存在周期性变化的并垂直于两D形盒正对截面的匀强电
场，带电粒子经过该区域时被加速．
（3）交变电压：为了保证带电粒子每次经过窄缝时都被 加速，使之能量不断提高，须在窄缝两侧加上跟带电粒
(1)带电粒子的运动轨迹及运动性质 (2)带电粒子运动的轨道半径 (3)带电粒子离开磁场电的速率 (4)带电粒子离开磁场时的偏转角θ (5)带电粒子在磁场中的运动时间t (6)带电粒子离开磁场时偏转的侧位移
例5 质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v0垂 直进入磁感应强度为B、宽度为L的匀强磁场区 域，如图所示。求
(1)带电粒子的运动轨迹及运动性质 (2)带电粒子运动的轨道半径 (3)带电粒子离开磁场电的速率 (4)带电粒子离开磁场时的偏转角θ (5)带电粒子在磁场中的运动时间t (6)带电粒子离开磁场时偏转的侧位移
⑴带电粒子作匀速圆周运动；轨迹为圆周的一部分。
例、如图在直线MN的右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，
1931年，加利福尼亚大学的劳伦斯斯提出了一个卓越的思想，
通过磁场的作用迫使带电粒子沿着磁极之间做螺旋线运动,把 长长的电极像卷尺那样卷起来，发明了回旋加速器，第一台 直径为27cm的回旋加速器投入运行，它能将质子加速到1Mev。 1939年劳伦斯获诺贝尔物理奖。
二、回旋加速器
U
（1）磁场的作用：带电粒子以某一速度垂直磁场方向进 入匀强磁场后，并在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，
运动时间为
T:2t:
t T 2
t
2
T
2
运动时间与T圆心角成正比。
运动相等的时间（半个周期）后平行电场方向进入电场 中加速．
（2）电场的作用：回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝区 域存在周期性变化的并垂直于两D形盒正对截面的匀强电
场，带电粒子经过该区域时被加速．
（3）交变电压：为了保证带电粒子每次经过窄缝时都被 加速，使之能量不断提高，须在窄缝两侧加上跟带电粒
(1)带电粒子的运动轨迹及运动性质 (2)带电粒子运动的轨道半径 (3)带电粒子离开磁场电的速率 (4)带电粒子离开磁场时的偏转角θ (5)带电粒子在磁场中的运动时间t (6)带电粒子离开磁场时偏转的侧位移
例5 质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v0垂 直进入磁感应强度为B、宽度为L的匀强磁场区 域，如图所示。求
(1)带电粒子的运动轨迹及运动性质 (2)带电粒子运动的轨道半径 (3)带电粒子离开磁场电的速率 (4)带电粒子离开磁场时的偏转角θ (5)带电粒子在磁场中的运动时间t (6)带电粒子离开磁场时偏转的侧位移
⑴带电粒子作匀速圆周运动；轨迹为圆周的一部分。
例、如图在直线MN的右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，
1931年，加利福尼亚大学的劳伦斯斯提出了一个卓越的思想，
通过磁场的作用迫使带电粒子沿着磁极之间做螺旋线运动,把 长长的电极像卷尺那样卷起来，发明了回旋加速器，第一台 直径为27cm的回旋加速器投入运行，它能将质子加速到1Mev。 1939年劳伦斯获诺贝尔物理奖。
二、回旋加速器
U
（1）磁场的作用：带电粒子以某一速度垂直磁场方向进 入匀强磁场后，并在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，
运动时间为
T:2t:
t T 2
t
2
T
2
运动时间与T圆心角成正比。
物理：3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》PPT课件(新人教版_选修3-1)
第三章《磁场》
第六节
《带电粒子在匀强磁场中的运动》
第一课时
思考：
若带电粒子（不计重力）以沿着与匀 强磁场平行的方向射入磁场，粒子将
如何运动？
若带电粒子（不计重力）以沿着与匀 强磁场垂直的方向射入磁场，粒子将
如何运动？
Hale Waihona Puke 实验探究： 洛伦兹力演示器
亥姆霍兹线圈
加速电压 选择挡
电子 枪 磁场强弱选择挡
探究一：不加磁场或电子沿着与匀强磁场平行
2、 带电粒子垂直于磁场方向进入磁场后将做 匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。
思考：改变加 速电压和励磁 电流时，电子 束轨迹半径变 化了，如何解 释？
（1）、带电粒子运动轨迹的半径
匀强磁场中带电粒子运动轨迹的半径与哪些因 素有关？
思路: 带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提
供向心力。
qvB m v2 r
的方向射入磁场时观察电子束的轨迹
结论： 轨迹是一条直线
探究二：加磁场时观察电子束的轨迹 结论： 圆
探究三：增大电压时观察电子束的轨迹 结论：
圆的半径增大
探究四：增大磁感应强度观察电子束的轨迹 结论：
圆的半径减小
无磁场 增加电压
有磁场 增加磁感应强度
实验结论：
1、不加磁场时电子束轨迹是一条直线
3、粒子运动方向与磁场有一夹角 （大于0度小于90度）轨迹为螺线
例1：氘核和α粒子，从静止开始经相 同电场加速后，垂直进入同一匀强磁 场作圆周运动.则这两个粒子的
(1)动能之比为多少?
(2)轨道半径之比为多少?
(3)周期之比为多少?
例2： 一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器 下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几 乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应 强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。
第六节
《带电粒子在匀强磁场中的运动》
第一课时
思考：
若带电粒子（不计重力）以沿着与匀 强磁场平行的方向射入磁场，粒子将
如何运动？
若带电粒子（不计重力）以沿着与匀 强磁场垂直的方向射入磁场，粒子将
如何运动？
Hale Waihona Puke 实验探究： 洛伦兹力演示器
亥姆霍兹线圈
加速电压 选择挡
电子 枪 磁场强弱选择挡
探究一：不加磁场或电子沿着与匀强磁场平行
2、 带电粒子垂直于磁场方向进入磁场后将做 匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。
思考：改变加 速电压和励磁 电流时，电子 束轨迹半径变 化了，如何解 释？
（1）、带电粒子运动轨迹的半径
匀强磁场中带电粒子运动轨迹的半径与哪些因 素有关？
思路: 带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提
供向心力。
qvB m v2 r
的方向射入磁场时观察电子束的轨迹
结论： 轨迹是一条直线
探究二：加磁场时观察电子束的轨迹 结论： 圆
探究三：增大电压时观察电子束的轨迹 结论：
圆的半径增大
探究四：增大磁感应强度观察电子束的轨迹 结论：
圆的半径减小
无磁场 增加电压
有磁场 增加磁感应强度
实验结论：
1、不加磁场时电子束轨迹是一条直线
3、粒子运动方向与磁场有一夹角 （大于0度小于90度）轨迹为螺线
例1：氘核和α粒子，从静止开始经相 同电场加速后，垂直进入同一匀强磁 场作圆周运动.则这两个粒子的
(1)动能之比为多少?
(2)轨道半径之比为多少?
(3)周期之比为多少?
例2： 一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器 下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几 乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应 强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。
高中物理选修3-1第三章第6节《带电粒子在匀强磁场中的运动》ppt课件
出，动能是E，射出后 粒子的运动轨迹如图所示。
今测得它在金属片两边的轨道半径之比是10：9，若在
穿越板过程中粒子受到的阻力大小及电量恒定，则：
A
、
粒子每穿过一次金属片，速度减小了
1 10
2E m
B 、 粒子每穿过一次金属片，动能减小0.19E
C 、粒子穿过5次后陷在金属片里
D、 粒子穿过9次后陷在金属片里
E
B
例9.质量为m带电量为q的小球套在 竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的 动摩擦因数为μ。匀强电场和匀强磁 场的方向如图所示，电场强度为E， 磁感应强度为B。小球由静止释放后 沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁 场也足够大， 求 运动过程中小球的最 大加速度和最大速度。
若将磁场的方向反向，情况又如何？
完成《作业本》中有关内容
解：等离子体通过管道时，在洛伦兹力作用下，
正负离子分别偏向右、左两壁，由此产生的电 压构成U:回路，令qv气B 流q U其a进值出为管U时=的E=压B强av分,且别与为导p线1、 p2，则气流进出管时压力做功的功率分别为 p1Sv和p2Sv，其功率损失为:
p1Sv-p2Sv=ΔpSv 由能量守恒，此损失的功率等于回路的电功率，
P
Q
问题：粒子的运动出发点是那一点？
4.带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题：
• 例5.如图所示，两块长为5d的金属板，相距
为d，水平放置，下板接地，两板间有垂直
纸面向里的匀强磁场，一束宽为d的电子束
从两板左侧垂直磁场方向射入两板间，设电
子质量为m，电量为e，入射速度为v0，要使 电子不会从两板间射出， 5d
圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，
粒子飞出磁场区域后，从b处穿过x轴，速度
人教版高中物理选修3-1：第三章 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动 课件3
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
d
则该离子的质量是多少？穿越磁场
v
的时间又是多少？
B
A
30°
v
1.圆心在哪里?
2.轨迹半径多少?
答案:
m 2Bqd v
θ
O
t m d
6qB 3v
练习
如图所示，长为L的水平极板间，有垂直纸面向 里的匀强磁场，磁感应强度为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感线以速 度v水平射入磁场，为使粒子能够打在极板上，则 粒子的速度应满足什么关系？
❖ 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/22021/3/22021/3/23/2/2021 10:10:40 AM ❖ 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/22021/3/22021/3/2Mar-212-Mar-21 ❖ 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/22021/3/22021/3/2Tuesday, March 02, 2021 ❖ 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/22021/3/22021/3/22021/3/23/2/2021
d
则该离子的质量是多少？穿越磁场
v
的时间又是多少？
B
A
30°
v
1.圆心在哪里?
2.轨迹半径多少?
答案:
m 2Bqd v
θ
O
t m d
6qB 3v
练习
如图所示，长为L的水平极板间，有垂直纸面向 里的匀强磁场，磁感应强度为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感线以速 度v水平射入磁场，为使粒子能够打在极板上，则 粒子的速度应满足什么关系？
❖ 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/22021/3/22021/3/23/2/2021 10:10:40 AM ❖ 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/22021/3/22021/3/2Mar-212-Mar-21 ❖ 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/22021/3/22021/3/2Tuesday, March 02, 2021 ❖ 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/22021/3/22021/3/22021/3/23/2/2021
人教版高二物理选修3-1第三章 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动 2(14张PPT)
O′
圆
在圆形磁场内,入射速度沿径
向,出射速度也必沿径向.
带电粒子在圆形磁场中的运动
从平面几何的角度看，是粒子轨迹圆与磁场边界圆的两圆 相交问题。
一般情形：
边
BB
界 OC
圆
A
O＇
有用规律二： 磁场圆心O和运动轨迹圆心O′
都在入射点和出射点连线AB的
中垂线上。
或者说两圆心连线OO′与两个
交点的连线AB垂直。
3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动2
专题：带电粒子在有界磁场中的圆周运动
学习目标
1、熟练掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 的半径、周期公式，并用它们解答有关问题。
2、带电粒子在磁场中运动时的临界问题
知识回顾
带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动规律
(1q)v圆B半=径rmvr2
r = mv qB
的匀强磁场中，C、D是垂直于磁
D
场方向的同一平面上的两点，相 v
距d=0.05m。在磁场中运动的电
α
子经过C点时的速度方向与CD成
C
α=300角，并与CD在同一平面内，
B
问：
(1)若电子后来又经过D点，则电子的速度大小是多少？
(2)电子从C到D经历的时间是多少？ 8.0x106m/s 6.5x10-9s
半径r跟速率v成正比.
(2)周期T
T
=
2p
v
r
T = 2pm
qB
周期T跟圆半径r和速率v均无关，与m/q
有关。
精讲：一带电粒子在匀强磁场中做匀速
圆周运动的分析方法 1 找圆心：
偏向角（回旋角）
vθ
已知任意两点速度方向：作垂线 可找到两条半径，其交点是圆心。
人教版物理选修3—1第三章 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动 课件
2．回旋加速器
两D形盒中有匀强磁场无电场，盒
间缝隙有交变电场。
电场使粒子加速，磁场使粒子回旋。
粒子回旋的周期不随半
径和粒子的速度大小而改变。
让电场方向变化的周期与粒
子回旋的周期一致，从而保 证粒子始终被加速。
几点说明：
（1）每在磁场中做圆周运动,周期 不变
（2）一个周期加速 两次
（3）电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动 周期 相同 （4）电场一个周期中方向变化 两次 （5）粒子加速的最大速度由 盒的半径， 磁感应强度和粒子的比荷 决定
回旋加速器就是根据这一特点设计的
3、带电粒子在有界匀强磁场中做匀速圆周运 动的运行时间
例：垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为 d 的 条形区域内，磁感应强度为 B ．一个质量为 m 、 电量为 q 的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方 向从 α 点垂直飞入磁场区，如图所示，当它飞离 磁场区时，运动方向偏转 θ 角．试求粒子在磁场 中运动的时间t．
解：若刚好从a 点射出，如图： O
r=mv1/qB=l/4 ∴ v1=qBl /4m 若刚好从b 点射出，如图： R2 = l 2 + ( R- l/2)2 R= 5l /4= mv2/qB ∴ v2=5qBl /4m 要想使粒子不打在极板上，
c
R- l/2
a
R
b v l d
l
∴ v0 ＜ q B l / 4 m 或 v0 ＞ 5 q B l / 4 m
五、临界问题
例：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，磁感强度为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感线以速度v水平射入磁场， 欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是： （ ） A．使粒子的速度 v<BqL/4m AB B．使粒子的速度v>5BqL/4m C．使粒子的速度v>BqL/m D．使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m
2020人教版选修3-1第三章 第6节带电粒子在匀强磁场中的运动课件(31张)
物理 选修3-1 RJ
第三章 磁 场
解析：选 D 该束带电粒子在偏转磁场中向下偏转，磁场的 方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电，A 选项错 误；带电粒子在电磁场区域，所受的洛伦兹力方向竖直向上，电 场力的方向竖直向下，可知电场强度的方向竖直向下，速度选择 器的 P1 极板带正电，B 选项错误；进入 B2 磁场中的粒子，洛伦 兹力提供向心力，qvB＝mvr2，r＝mqBv，速度一定，半径越大，比 荷mq 越小，但质量 m 不一定大，C 选项错误，D 选项正确．
物理 选修3-1 RJ
第三章 磁 场
解析：选 AC 根据题意，由于加速电场只在实线部分有， 则带电粒子运动一周，经过加速电场一次，故应该被加速一次， 故选项 A 正确，选项 D 错误；据图有：P1P2＝R2－R1＝mqBv2－mqBv1 ＝qmB(v2－v1)和 P3P2＝R3－R2＝mqBv3－mqBv2＝qmB(v3－v2)，由于带 电粒子经过加速电场时有：v22－v12＝2ad，经过处理得到：(v2 －v1)(v1＋v2)＝2ad，同理有：(v3－v2)(v3＋v2)＝2ad，故 B 选项 错误；据 v＝qBmR可知，带电粒子的最大速度由 D 形盒半径决定， 故 C 选项正确．
(1)带电粒子离开磁场时的速度多大？偏转角 多ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ？
(2)带电粒子在磁场中运动多长时间？射出磁场时偏离入射 方向的距离多大？
物理 选修3-1 RJ
第三章 磁 场
解析：(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不 变，故离开磁场时 v＝3.2×106 m/s，
由题意得 R＝mqBv＝1.71×.6×101－027－×19×3.20×.17106 m＝0.2 m. 由几何关系得 sin θ＝RL＝12，可得 θ＝30°.
第三章 磁 场
解析：选 D 该束带电粒子在偏转磁场中向下偏转，磁场的 方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电，A 选项错 误；带电粒子在电磁场区域，所受的洛伦兹力方向竖直向上，电 场力的方向竖直向下，可知电场强度的方向竖直向下，速度选择 器的 P1 极板带正电，B 选项错误；进入 B2 磁场中的粒子，洛伦 兹力提供向心力，qvB＝mvr2，r＝mqBv，速度一定，半径越大，比 荷mq 越小，但质量 m 不一定大，C 选项错误，D 选项正确．
物理 选修3-1 RJ
第三章 磁 场
解析：选 AC 根据题意，由于加速电场只在实线部分有， 则带电粒子运动一周，经过加速电场一次，故应该被加速一次， 故选项 A 正确，选项 D 错误；据图有：P1P2＝R2－R1＝mqBv2－mqBv1 ＝qmB(v2－v1)和 P3P2＝R3－R2＝mqBv3－mqBv2＝qmB(v3－v2)，由于带 电粒子经过加速电场时有：v22－v12＝2ad，经过处理得到：(v2 －v1)(v1＋v2)＝2ad，同理有：(v3－v2)(v3＋v2)＝2ad，故 B 选项 错误；据 v＝qBmR可知，带电粒子的最大速度由 D 形盒半径决定， 故 C 选项正确．
(1)带电粒子离开磁场时的速度多大？偏转角 多ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ？
(2)带电粒子在磁场中运动多长时间？射出磁场时偏离入射 方向的距离多大？
物理 选修3-1 RJ
第三章 磁 场
解析：(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不 变，故离开磁场时 v＝3.2×106 m/s，
由题意得 R＝mqBv＝1.71×.6×101－027－×19×3.20×.17106 m＝0.2 m. 由几何关系得 sin θ＝RL＝12，可得 θ＝30°.
人教版高二物理选修3-1第三章：3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动(共19张PPT)
（2）实验演示
a、不加磁场时观察电子束的径迹 b、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹 c、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强 度，观察电子束径迹的变化 d、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速 度，观察电子束径迹的变化
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
（1）v⊥B 时 ，洛伦兹力的方向与速度方
向的关系 ——垂直 （2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒 子的速率变化么？能量呢？ （3）洛伦兹力的如何变化？ （4）从上面的分析，你认为垂直于匀强磁 场方向射入的带电粒子，在匀强磁场中的 运动状态如何？
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1、理论推导 问题1：带电粒子平行射入匀强磁场的 运动状态，？ （重力不计） 匀速直线运动 问题2：带电粒子垂直射入匀强磁场的运 动状态？ （重力不计）
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
a、不加磁场时观察电子束的径迹 b、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹 c、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强 度，观察电子束径迹的变化 d、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速 度，观察电子束径迹的变化
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
（1）v⊥B 时 ，洛伦兹力的方向与速度方
向的关系 ——垂直 （2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒 子的速率变化么？能量呢？ （3）洛伦兹力的如何变化？ （4）从上面的分析，你认为垂直于匀强磁 场方向射入的带电粒子，在匀强磁场中的 运动状态如何？
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1、理论推导 问题1：带电粒子平行射入匀强磁场的 运动状态，？ （重力不计） 匀速直线运动 问题2：带电粒子垂直射入匀强磁场的运 动状态？ （重力不计）
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高二 物理选 修3-1 第三章 ：3.6 带 电 粒 子在匀 强磁场 中的运 动(共1 9张PPT )