《电磁学》课程教学课件（PPT讲稿）第16节 带电粒子在磁场中运动

s 5-5带电粒子在磁场中的运动

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$.5-5带电粒子在磁场中的运动主要研究两个问题：运动电荷在磁场中所受的力如何？洛仑兹力带电粒子在匀强磁场中如何运动？

主要研究两个问题: ◆ 运动电荷在磁场中所受的力如何? 洛仑兹力 ◆ 带电粒子在匀强磁场中如何运动?

一、带电粒子在磁场中所受的力---洛伦兹力F一④一max-0-Bq.④B7当D上 B时当//B时IIFF=0maxB F= qoB二maxqo

+ v  v  v  v  B  q + v  B  Fmax  一、带电粒子在磁场中所受的力-洛伦兹力 F q B q F B v v =  max = max 当 B时   // F = 0  当 B时    ⊥ v  v  v  v  B 

当u与B成任意角度6=D, +DIB0一F = qvBsin 0大小：F方向：B0C其方向垂直于和构成的平面D正电荷E三者方向B满足右手螺旋法则，负电10荷相反。9UF=qüxBF

q B  v θ  当与B成任意角度    = + ⊥    // 方向： 其方向垂直于 v 和 构成的平面  B  B  正电荷 、 、 三者方向 满足右手螺旋法则，负电 荷相反。 v  F  q B  v  F  θ − q B  v  F  θ F q B    = v  大小： F = qvBsin 

F=quxB3、讨论FBOU若=O,q=0,或// B,则F =0(1)(2)洛仑兹力对运动电荷不做功洛伦兹力不改变带电粒子的速率它只改变带电粒子的运动方向，使电荷的运动路径弯曲

3、讨论 F q B    = v  q B  v  F  θ = ,q = 0, // B, F = 0     （1） 若v 0 或v 则 （2）洛仑兹力对运动电荷不做功， 洛伦兹力不改变带电粒子的速率， 它只改变带电粒子的运动方向,使电荷的运动路径弯曲

$.5-5带电粒子在磁场中的运动主要研究两个问题：运动电荷在磁场中所受的力如何？F= qo× B带电粒子在匀强磁场中如何运动？

主要研究两个问题: ◆ 运动电荷在磁场中所受的力如何? ◆ 带电粒子在匀强磁场中如何运动? F q B    = v 

二、带电粒子在匀强磁场中的运动一般情况特殊情况带电粒子平行射入均匀磁场带电粒子垂直射入均匀磁场带电粒子以任意角度射入均匀磁场

◆ 带电粒子平行射入均匀磁场 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 特殊情况 一般情况 ◆ 带电粒子垂直射入均匀磁场 ◆ 带电粒子以任意角度射入均匀磁场

二、带电粒子在均匀磁场中的运动（一）带电粒子平行射入均匀磁场BF = gvBsin θ= 0一一沿磁场方向作匀速直线运动

（一）带电粒子平行射入均匀磁场 F = qvBsin  = 0 + v B 二、带电粒子在均匀磁场中的运动 －－沿磁场方向作匀速直线运动

带电粒子垂直射入均匀磁场(二）XXXXXXXBXxXXXXX半径？OxxXxX十XxXXX++R周期，频率？XXXXXXXVXXX?X-在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动

（二）带电粒子垂直射入均匀磁场                                           B －-在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动 ⚫半径? ⚫周期,频率? + v R

讨论带电粒子垂直射入匀强磁场中的圆周运动XXXXXXX带电粒子做匀速圆周运动：BxXXXXXXXXXXXXXqvB= mRXXXX+XR粒子回转半径XXXXXXXXXmuRqBqB2元R2元m粒子回转周期与频率qB2元mU

讨论带电粒子垂直射入匀强磁场中的圆周运动 带电粒子做匀速圆周运动： R q B m 2 v v = 粒子回转半径 qB m R v = 粒子回转周期与频率 qB R m T  =  = 2 2 v m qB f  = 2 F                                           B R + v