文档介绍：第三章磁场
第6节
带电粒子在匀强磁场中的运动1
复习:
1、洛伦兹力产生的条件?
2、洛伦兹力的大小和方向如何确定?
3、洛伦兹力有什么特点?
射入匀强磁场中的带电粒子将做怎样的运动呢?
思考:
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
问题1:带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态? (重力不计)
问题2:带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态? (重力不计)
匀速直线运动
(1)当v⊥B 时,洛伦兹力的方向与速度方向的关系?
(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?
实验:
(1)洛伦兹力演示仪
③励磁线圈:作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场.
②加速电场:作用是改变电子束出射的速度.
①电子枪:射出电子
构造:
工作原理:
由电子枪发出的电子射线可以使管内的低压水银蒸汽发出辉光,显示出电子的径迹.
(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.
(3)实验结论
①沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子,在匀强磁场中做匀速圆周运动.
②磁感应强度不变,粒子射入的速度增加,轨道半径也增大。
③粒子射入速度不变,磁感应强度增大,轨道半径减小。
理论分析
因为:洛仑兹力总与速度方向垂直.
所以:洛仑兹力不改变速度大小,
洛仑兹力的大小也就不变.
结论:带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。
由洛仑兹力提供向心力。