高中物理人教版课件选修3-136带电粒子在匀强磁场中的运动

高中物理人教版课件选修3-136带电粒子在匀强磁场中的运动内容摘要：

TqB。 【 典例 1】 (2020 安徽高考 )如图所示，圆形 区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带 电粒子以速度 v从 A点沿直径 AOB方向射入磁场， 经过 Δ t时间从 C点射出磁场， OC与 OB成 60176。 角。 现将带电粒子的速度变为 仍从 A点沿原方向射入磁场， 不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为 ( ) v,311A . t B .2 t C . t D .3 t23   【 思路点拨 】 解答本题时要注意以下几点： (1)画出轨迹示意图，找出圆心的位置。 (2)根据几何图形，找出运动时间、速度、偏转角的关系。 (3)根据速度的变化确定偏转角的变化，进一步求出运动时间的变化情况。 【 解析 】 选 B。 设磁场区域的半径为 R，粒子的 轨道半径为 r，粒子以速度 v在磁场中运动的轨 迹如图所示，则由几何关系知， 又 所以 当粒子的速度为 时，轨道半径为 所以偏转角 θ′=120 176。 ， 故选项 B正确。 r 3R ，2mTqB ， 60 mtT360 3qB   ，m v m v r 3rRq B 3 q B 3 3     ，12 0 2 mt T 2 t36 0 3q B      ，v3【 规律方法 】 三步解决带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 (1)画轨迹：即确定圆心，用几何方法确定半径并画出轨迹。 (2)找联系：轨道半径与磁感应强度、速度相联系；偏转角度与圆心角、运动时间相联系；在磁场中运动的时间与周期相联系。 (3)用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式。 质谱仪和回旋加速器 ，然后通过匀强磁场使垂直入射的粒子偏转，从而测定带电粒子的质量或测定比荷，你能据此分析如何测定质量和比荷吗。 【 思路分析 】 质谱仪的应用是本节的一个重点，要引导学生从动能定理及匀速圆周运动的规律来推导粒子的质量和比荷。 提示： 如图所示，设飘入加速电场的带电粒子带电荷量为 ＋ q，质量为 m，加速电场两板间电压为 U，粒子出电场后垂 直进入磁感应强度为 B的匀强磁场。 在加速电场中，由动能定理得 粒子出电场时，速度 在匀强磁场中轨道半径 解得粒子质量 比荷 所以测出带电粒子的 轨道半径 r即可。 通过质谱仪可以求出该粒子的质量和比荷 (电荷量与质量之比 )。 21qU m v2＝2qUvm＝2m v m 2 q U 2 m Ur。