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一：引入

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場中受力——洛倫茲力。這節(jié)課我們來研究帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)。

二：實(shí)驗(yàn)展示，并解釋原理

下面將通過洛倫茲力演示儀，觀察粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)：

1當(dāng)粒子的速度方向和磁場平行時(shí)，作直線運(yùn)動(dòng)。（此時(shí)粒子不受洛倫茲力。）

2當(dāng)粒子在速度和磁場垂直時(shí)，帶電粒子將作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（此時(shí)粒子受洛倫茲力，方向始終垂直運(yùn)動(dòng)方向，而且大小不變。）

3當(dāng)帶電粒子和磁場既不平行也不垂直，存在夾角時(shí)，帶電粒子做等距螺旋運(yùn)動(dòng)。（我們可以把粒子的運(yùn)動(dòng)分解，沿磁場方向分運(yùn)動(dòng)是勻速直線，垂直磁場方向是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)是等距螺旋運(yùn)動(dòng)。）

勻速直線運(yùn)動(dòng)太簡單，等距螺旋運(yùn)動(dòng)太復(fù)雜，下面，我們主要來研究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

三：研究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

1.此時(shí)洛倫茲力充當(dāng)向心力，我們可得粒子的運(yùn)動(dòng)半徑：

當(dāng)帶電粒子確定時(shí)，粒子的比荷q/m也就確定了，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和速度成正比，和磁場強(qiáng)弱成反比。也就是說磁場越強(qiáng)，粒子運(yùn)動(dòng)速度越慢，磁場對粒子的束縛越強(qiáng)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑就越小。

2.粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期T

粒子運(yùn)動(dòng)的周期只和本身比荷，磁場強(qiáng)弱有關(guān)；但是和運(yùn)動(dòng)的速度大小無關(guān)，也就是說當(dāng)粒子確定后比如電子，其荷質(zhì)比也就確定了，它的運(yùn)動(dòng)周期就確定了。

四：例題：帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動(dòng)

解體步驟：1找圓心，畫軌跡。（兩種情況）

a作兩速度的垂線，交點(diǎn)為圓心。

b作一個(gè)速度的垂線，作已知的兩點(diǎn)線段的中垂線，交點(diǎn)為圓心。

2構(gòu)建直角三角形，利用邊角關(guān)系求半徑，利用半徑求其他未知量（比荷，速度等）。 有界磁場可惜分三類具體看例題

3利用圓心角求運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

1.如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ。若粒子射出磁場的位置與O點(diǎn)的距離為L，求該粒子的電量和質(zhì)量之比（荷質(zhì)比）。

2.如圖所示，平行線PQ、MN之間有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電子從P沿平行于PQ且垂直于磁場方向射入磁場，其中速率為v1的電子與MN成60°角，速率為v2的電子與MN成45°角射出磁場，求：v1：v2等于多少？

3.空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場方向垂直于橫截面且垂直于紙面向外，如圖。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q＞0)的帶正電粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場，離開磁場時(shí)速度方向偏離入射方向60°（不計(jì)重力）；則：

(1)規(guī)范畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；

(2)該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大?。?/p>

例題答案：