全程设计 第一章 安培力与洛伦滋力 3 带电粒子在勻强磁场中的运动
第一章 安培力与洛伦兹力 3 带电粒子在匀强磁场中的运动
素养·目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破 模型方法·素养提升 随堂训练
素养·目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破 模型方法·素养提升 随 堂 训 练
导 素养·目标定位 目标素养 1.通过分析,知道带电粒子垂直射入匀强磁场会做匀速圆周运 动。 2.知道带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径与磁感应强 度的大小和入射速度的大小有关。 3.会推导匀速圆周运动的半径公式和周期公式
导航 目 标 素 养 1.通过分析,知道带电粒子垂直射入匀强磁场会做匀速圆周运 动。 2.知道带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径与磁感应强 度的大小和入射速度的大小有关。 3.会推导匀速圆周运动的半径公式和周期公式。 素养·目标定位
知识概览 导航 o∥B 匀速直 带电粒子在 线运动 m 匀强磁场中 半径r= qB 的运动 ⊥B 匀速圆 周运动 周期T=2πm qB
知 识 概 览 导航
导 课前·基础认知 带电粒子在匀强磁场中的运动 1.如果沿着与磁场垂直的方向发射一束带电粒子,由于带电 粒子初速度的方向和洛伦兹力的方向都在与磁场方向 的平面内,所以粒子在这个平面内运动。 2.洛伦兹力总是与粒子的运动方向垂直,只改变粒子速度的 ,不改变粒子速度的 3.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 运动
导航 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1.如果沿着与磁场垂直的方向发射一束带电粒子,由于带电 粒子初速度的方向和洛伦兹力的方向都在与磁场方向 垂直 的平面内,所以粒子在这个平面内运动。 2.洛伦兹力总是与粒子的运动方向垂直,只改变粒子速度的 方向 ,不改变粒子速度的 大小 。 3.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。 课前·基础认知
导 微判断1.带电粒子进入匀强磁场后一定做匀速圆周运动。 (X) 2.运动电荷进入磁场后(无其他场)可能做匀速圆周运动,不 可能做类平抛运动。(√)
导航 微判断1.带电粒子进入匀强磁场后一定做匀速圆周运动。 ( ) 2.运动电荷进入磁场后(无其他场)可能做匀速圆周运动,不 可能做类平抛运动。( ) × √
导月 微训练(多选)带电粒子飞入匀强磁场后,下列说法正确的是 A.一定做匀速圆周运动 B.做匀速圆周运动时,速度一定不变 C做匀速圆周运动时,洛伦兹力的方向总和运动方向垂直 D.做匀速圆周运动时,动能一定保持不变 答案:CD
导航 微训练(多选)带电粒子飞入匀强磁场后,下列说法正确的是 ( ) A.一定做匀速圆周运动 B.做匀速圆周运动时,速度一定不变 C.做匀速圆周运动时,洛伦兹力的方向总和运动方向垂直 D.做匀速圆周运动时,动能一定保持不变 答案:CD
导航 解析:带电粒子飞入匀强磁场的速度方向不同,将做不同种 类的运动。速度方向与磁场方向平行做匀速直线运动,速度 方向与磁场方向垂直做匀速圆周运动。做匀速圆周运动时, 速度的大小不变,但方向时刻在变化,所以只有选项C、D正确
导航 解析:带电粒子飞入匀强磁场的速度方向不同,将做不同种 类的运动。速度方向与磁场方向平行做匀速直线运动,速度 方向与磁场方向垂直做匀速圆周运动。做匀速圆周运动时, 速度的大小不变,但方向时刻在变化,所以只有选项C、D正确
导航 二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 1向心力由 提供,即 =,。 2.匀速圆周运动的半径和周期。 (1)半径:由qB=得= (2)周期:由T2得T=。T与速度
导航 二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 1.向心力由 洛伦兹力 提供,即 qvB =m 𝒗 𝟐 𝒓 。 2.匀速圆周运动的半径和周期。 (1)半径:由 qvB=m𝒗 𝟐 𝒓 得 r= 𝒎𝒗 𝒒𝑩 。 (2)周期:由 T=𝟐𝛑𝒓 𝒗 得 T= 𝟐𝛑𝒎 𝒒𝑩 。T 与速度 v 无关
微思考1.带电粒子若垂直进入非匀强磁场后做半径不断变 化的运动,这时公式一品是否成立? 答案:成立。在非匀强磁场中,随着B的变化,粒子轨迹的圆 心、半径不断变化,但粒子运动到某位置的半径仍由B、q、、 m决定,所以仍满足 mv 2.同一带电粒子,在同一匀强磁场中,做匀速圆周运动的半径 与它的速度大小有什么关系? 答案:由广B 知,当磁感应强度不变时,同一带电粒子在磁场 中做匀速圆周运动的半径随它速度的增大而增大
导航 微思考1.带电粒子若垂直进入非匀强磁场后做半径不断变 化的运动,这时公式r= 是否成立? 答案:成立。在非匀强磁场中,随着B的变化,粒子轨迹的圆 心、半径不断变化,但粒子运动到某位置的半径仍由B、q、v、 m决定,所以仍满足r= 。 2.同一带电粒子,在同一匀强磁场中,做匀速圆周运动的半径 r与它的速度大小有什么关系? 答案:由r= 知,当磁感应强度不变时,同一带电粒子在磁场 中做匀速圆周运动的半径r随它速度的增大而增大。 𝒎𝒗 𝒒𝑩 𝒎𝒗 𝒒𝑩 𝒎𝒗 𝒒𝑩