物理必修3人教版3-1

物理

高二物理人教版3-1

执教:浙江常山一中高二物理组蒋功平

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磁场中的带电粒子一般可分为两类：1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负 离子等。这些粒子所受重力和洛仑磁力相比在小得 多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑 重力。(但并不能忽略质量)。2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有 说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。

3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗 示或运动状态来判定

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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：× × ×B× × × × × × ×

-

v

B

× × × × × v + × × × × × × × × × ×

一、运动形式1、匀速直线运动。 2、

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如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦兹力的作用下将作什么运动?

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1、圆周运动的半径

v qvB m R

2

mv R qB2 m T qB

2、圆周运动的周期

2 R T v

思考：周期与速度、半径什么关系？

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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

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带电粒子在磁场中运动情况 研究 1、找圆心：方法 2、定半径：利用v⊥R 利用弦的中垂线

几何法求半径

向心力公式求半径 2 3、确定运动时间： 2 m qB 注意：θ用弧度表示

t T T

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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.试求粒子的 运动速度v以及在磁场中 运动的时间t.

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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，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。 (1)求粒子进入磁场时的速率。 (2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。

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质谱仪 通过测出粒子圆周运动的半径，计算粒子 的比荷或质量及分析同位素的仪器.

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练习2 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.则这两个粒子的动能之比为多少？轨道 半径之比为多少？周期之比为多少？

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练习1.如图，一束具有各种速率的带正一个元 电荷的两种铜离子质量分别为m1和m2 ,水平地经小孔 S进入有互相垂直的匀强电场和匀强磁场的区域，其 中磁场、电场方向如图，只有那些路径不发生偏转 的离子才能通过另一小孔进入匀强磁场中，此后两 种离子将沿不同路径做圆周运动,到达底片P时两离 子间距为d,求此d值。 , 已知：E

=1.00 105V/m B B=0.40T B′=0.50T m1=63 1.66 10-27kg m2=65 1.66 10-27kg

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2、如图所示，在半径为 R 的圆的范围内，有匀强磁场，方向垂直圆所在平面向

里.一带负电的质量为m电量为q粒子，从A点沿半径AO的方向射入，并从C点射出磁

场.∠AOC=120o.则此粒子在磁场中运行的时间t=__________.B A v O R

(不计重力).

C v

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1、如图所示，一束电子(电量为e)以速度V垂

直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹

角为300。求 : (1) 电子的质量m=?子在磁场中的运动时间t=? e

(2) 电v θ B d

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练习教材P102页第1,2,3

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执教:浙江常山一中高二物理组蒋功平

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复习回顾

1、圆周运动的半径

v qvB m R

2

mv R qB2 m T qB

2、圆周运动的周期

2 R T v

思考：周期与速度、半径什么关系？

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带电粒子在磁场中运动情况 研究 1、找圆心：方法 2、定半径：利用v⊥R 利用弦的中垂线

几何法求半径

向心力公式求半径 2 3、确定运动时间： 2 m qB 注意：θ用弧度表示

t T T