第六节 匀强磁场中带电粒子的运动优秀PPT.ppt

第六节第六节 匀强磁场中带电粒子的运动匀强磁场中带电粒子的运动第一页，本课件共有17页实验中常用的匀强磁场实验中常用的匀强磁场第二页，本课件共有17页mm、q q、v v、B B问：问：问：问：r=r=？，？，？，？，T=T=？q/mq/m+洛仑兹力的特点：1、与速度始终垂直2、不做功，即不改变速度大小。电荷只受洛仑兹力时物体的运动情况分析电荷只受洛仑兹力时物体的运动情况分析一、电荷速度垂直磁场一、电荷速度垂直磁场+第三页，本课件共有17页三、电荷速度与磁场有一定夹角三、电荷速度与磁场有一定夹角+二、电荷速度沿着磁场二、电荷速度沿着磁场匀速直线运动匀速直线运动+沿着磁场方向：匀速运动沿着磁场方向：匀速运动垂直磁场方向（面）：圆周运动垂直磁场方向（面）：圆周运动整体：匀速螺旋运动整体：匀速螺旋运动+第四页，本课件共有17页磁流体发电机原理第五页，本课件共有17页R输输出出电电压压磁流体发电机原理等离子状态：等离子状态：物质原子内的电子物质原子内的电子在高温下脱离原子核的在高温下脱离原子核的吸引，呈正负带电粒子吸引，呈正负带电粒子状态存在。状态存在。-+-+-+-+-+-Eq=qvB正电荷的堆积抑制了新来的正电荷向正极板的运动。正电荷的堆积抑制了新来的正电荷向正极板的运动。第六页，本课件共有17页4.长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图3520所示，则下面说法正确的是()A金属块上下表面电势相等B金属块上表面电势高于下表面电势C金属块上表面电势低于下表面电势D无法比较两表面的电势高低电子：金属里面的液体电子：金属里面的液体离子：金属里面的固体离子：金属里面的固体+-只要电流方向向右，（不管是正电荷，还是负电荷），对应安培力（洛伦兹力）方向均只要电流方向向右，（不管是正电荷，还是负电荷），对应安培力（洛伦兹力）方向均只要电流方向向右，（不管是正电荷，还是负电荷），对应安培力（洛伦兹力）方向均只要电流方向向右，（不管是正电荷，还是负电荷），对应安培力（洛伦兹力）方向均向上，但向上，但向上，但向上，但本质本质本质本质上是负电荷向上堆积了。故上极板为负极板。上是负电荷向上堆积了。故上极板为负极板。上是负电荷向上堆积了。故上极板为负极板。上是负电荷向上堆积了。故上极板为负极板。金属为电中性，若上金属为电中性，若上为负，则下必为正。为负，则下必为正。霍尔效应霍尔效应第七页，本课件共有17页流速计原理+-+-+-+-VEq=qvBD +-+-+-第八页，本课件共有17页速度选择器（虑速器）原理 +-+-+-Eq=qvBU:外加外加外加外加 电源电源电源电源B B:外加外加外加外加 当带电粒子速度为多大时，当带电粒子速度为多大时，粒子恰巧通过小孔。粒子恰巧通过小孔。+当带电粒子速度大于当带电粒子速度大于v，粒子怎么偏转，小于呢？粒子怎么偏转，小于呢？第九页，本课件共有17页11、如图如图3527所示，所示，AB为为一段一段光滑光滑绝缘绝缘水平水平轨轨道，道，BCD为为一段光滑的一段光滑的圆圆弧弧轨轨道，道，半径半径为为R，今有一，今有一质质量量为为m、带电带电量量为为q的的绝缘绝缘小球，以速度小球，以速度v0从从A点向点向B点运点运动动，后又沿弧，后又沿弧BC做做圆圆周运周运动动，到，到C点后由于点后由于v0较较小，故小，故难难运运动动到最高点如果当其到最高点如果当其运运动动至至C点点时时，忽然在，忽然在轨轨道区域加一匀道区域加一匀强强电场电场和匀和匀强强磁磁场场，使其能运，使其能运动动到最高到最高点，此点，此时轨时轨道道弹弹力力为为零，且零，且贴贴着着轨轨道做匀速道做匀速圆圆周运周运动动，求：，求：(1)匀强电场的方向和强度；匀强电场的方向和强度；(2)磁场的方向和磁感应强度磁场的方向和磁感应强度(3)小球到达轨道的末端点小球到达轨道的末端点D后，将做什么运后，将做什么运动动？mgEq=mg 带电粒子做匀速圆周运动，带电粒子做匀速圆周运动，要求其在各点所受合力大小要求其在各点所受合力大小不变，只有粒子只受洛伦兹不变，只有粒子只受洛伦兹力时才能出现这种情况。力时才能出现这种情况。洛仑兹影响下的圆周运动洛仑兹影响下的圆周运动第十页，本课件共有17页qvBmgqvBmgqvBmgFNffv=mg/q9.如图如图3525所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中现给滑环施以一个水平向中现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是右的瞬时速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是()A始终做匀速运动始终做匀速运动 B开始做减速运动，最后静止于杆上开始做减速运动，最后静止于杆上C先做加速运动，最后做匀速运动先做加速运动，最后做匀速运动 D先做减速运动，最后做匀速运动先做减速运动，最后做匀速运动mg/qmg/q洛仑兹影响下的直线运动洛仑兹影响下的直线运动第十一页，本课件共有17页12、如图所如图所示，套在很示，套在很长长的的绝缘绝缘直棒直棒上的上的带带正正电电的小球，其的小球，其质质量量为为m，带电带电荷量荷量为为q，小球可在棒上滑，小球可在棒上滑动动，现现将将此棒此棒竖竖直放在互相垂直的匀直放在互相垂直的匀强强电场电场和和匀匀强强磁磁场场中，中，电场电场强强度度为为E，磁感，磁感应应强强度度为为B，小球与棒的，小球与棒的动动摩擦因数摩擦因数为为，求小球由静止沿棒下滑的最大加，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度速度和最大速度(设小球电荷量不变设小球电荷量不变)F FN NF洛洛=qvB=Eq水平方向水平方向水平方向水平方向竖直方向竖直方向竖直方向竖直方向f 减小减小f 增大增大洛仑兹影响下的直线运动洛仑兹影响下的直线运动第十二页，本课件共有17页作业P141 第六节第十三页，本课件共有17页12、如图所如图所示，套在很示，套在很长长的的绝缘绝缘直棒上的直棒上的带带正正电电的小球，其的小球，其质质量量为为m，带电带电荷量荷量为为q，小球可在棒上滑，小球可在棒上滑动动，现现将此棒将此棒竖竖直放在互相直放在互相垂直的匀垂直的匀强强电场电场和匀和匀强强磁磁场场中，中，电场电场强强度度为为E，磁感，磁感应应强强度度为为B，小球，小球与棒的与棒的动动摩擦因数摩擦因数为为，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度度(设小球电荷量不变设小球电荷量不变)第十四页，本课件共有17页7.如图3523所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属棒AB从高h处自由下落，则()AA端先着地BB端先着地C两端同时着地D以上说法均不正确第十五页，本课件共有17页8.如图3524所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物体，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段()Aa、b一起运动的加速度减小Ba、b一起运动的加速度增大Ca、b物块间的摩擦力减小Da、b物块间的摩擦力增大第十六页，本课件共有17页变变式式训训练练2用用绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂一一个个质质量量为为m、带带电电荷荷量量为为q的的小小球球，让让它它处处于于如如图图3510所所示示的的磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中由由于于磁磁场场的的运运动动，小小球球静静止止在在如如图图所所示示位位置置，这这时时悬悬线线与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为，并并被被拉拉紧紧，则则磁磁场场运运动动的的速速度度大大小小和和方方向向是是()球不动，磁场在动条件下的洛仑兹力判断球不动，磁场在动条件下的洛仑兹力判断第十七页，本课件共有17页