十五章第六节
主讲人何谋仁
课题带电粒子在磁场中的运动
问题一
判断下图中带电粒子(磁感应强度为B,电量为q,重力不计)所受洛伦兹力的大小和方向。
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
F=0
不受洛伦兹力
F=qvB
受洛伦兹力
方向竖直向上
F
问题二
判断下图中带电粒子(电量q,重力不计)的运动情况
v
v
匀速直线运动
匀速圆周运动
实验演示
实验和分析表明:
带电粒子在只受洛伦兹力作用(重力通常忽略不计)的条件下,在匀强磁场中有两种典型的运动:
,做匀速直线运动
,做匀速圆周运动
轨道半径
r ,洛伦兹力提供向心力:
由:
得:
运动周期T
由:
得:
1
2
例1:两个粒子带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动,则( )
,则半径相等
,则周期相等
、v的乘积相等,则半径相等
,则周期相等
C
能力迁移:如图所示,在长直导线中有恒定电流I通过,导线正下方电子初速度v0方向与电流I的方向相同,电子将( )
,轨迹是圆
,轨迹半径越来越大
,轨迹半径越来越小
,轨迹半径越来越大
D
思考与讨论:若带电离子与磁场成一定的角度射入匀强磁场,粒子如何运动?
V
B
θ
平行于B方向上:匀速直线运动
垂直于B方向上:匀速圆周运动
B
B
B
θ
B
θ
B
V1
V2
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