【物理】带电粒子在匀强磁场中的运动(有界磁场) 2023-2024学年高二下人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

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1、1.32 带电粒子在匀强磁场中的运动(有界磁场)物理 选择性必修 第二册第一章 安培力与洛伦兹力课前练.如图所示，一质量为m、电荷量为-q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角30，磁场区域的宽度为d，求：(1).粒子在磁场中做圆周运动的半径?(2).磁感应强度B?(3).粒子在磁场中运动的时间?知识回顾知识回顾:带电粒子带电粒子在匀强磁场中的运动在匀强磁场中的运动1.半径：2.周期一一、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期二、二、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动带电粒子在匀强磁场中的匀速

2、圆周运动4.求时间2.找圆心1.画轨迹3.定半径例1.如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O,以与MN成300角的相同速度v射入磁场(电子质量为m、电荷量绝对值为e),不计正负电子之间的作用,求:(1).正、负电子从磁场中射出时相距多远？(2).射出的时间差是多少？(3).负电子在运动过程中与边界的最大距离?(1).直线边界(1)直线边界(进出磁场具有对称性，射入和射出磁场时，速度与边界的夹角大小相等，如图所示)一、有界磁场例2 如图所示，一电荷量为2.0109 C、质量为1.81016 kg的粒子，在直线上一点O沿与直线夹角为30方向进入磁感应强度为B的匀强磁场

3、中，经过1.5106 s后到达直线上另一点P，不计重力(1)求粒子做圆周运动的周期(2)求磁感应强度B的大小(3)若O、P之间的距离为0.1 m，则粒子的运动速度为多大？(结果均保留3位有效数字)(1)1.8106 s(2)0.314 T(3)3.49105 m/s系统集成 第17页例2如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外ab边中点有一电子发源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子已知电子的比荷为k求从a、d两点射出的电子的速度大小？(2).平行边界(1)(1)直线边界直线边界(进出磁场具有进出磁场具有对称性对称性,射入射

4、入和射出磁场和射出磁场时时,速度速度与边界的夹角大小与边界的夹角大小相等相等)一、有界磁场(2)(2)平行平行边界边界针对训练2 在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿x轴负方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿y轴正方向飞出(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60，则磁感应强度B为多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t为多少？系统集成 第17页(1)(1)直线边界直线边界(进出磁场具有进出磁场具有对称性对称性,射入射入和射出磁场和射出磁场时时,速度速度与边界的夹角大小与边界的夹角大小相等相等)课堂小结：有界磁场(2)(2)平行平行边界边界(3)(3)圆形边界圆形边界(沿径向射入一定沿径向射沿径向射入一定沿径向射出出)连接入射点、出射点、轨迹圆圆心、磁场圆圆心四点连接入射点、出射点、轨迹圆圆心、磁场圆圆心四点,构成四边形构成四边形;连接连接轨迹轨迹圆圆心、磁场圆圆心四点圆圆心、磁场圆圆心四点,构成两个全等三角形构成两个全等三角形.