带电粒子垂直磁场方向运动时,会受到大小为 一、粒子为什么做匀速圆周的运动? 物体作匀速圆周运动的条件是物体所受的合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直.当带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时,通常它的重力可以忽略不计,可看作只受洛仑兹力作用,洛仑兹力方向和速度方向在同一个平面内,由于洛仑兹力方向总与速度方向垂直,因而它对带电粒子不做功,根据动能定理可知运动粒子的速度大小不变,再由 二、粒子运动的轨道半径和周期 带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时做匀速圆周运动,其向心力等于洛仑兹力,经过推导得出粒子运动半径 运用学过的力学知识理解,当粒子运动速度较大时,粒子要离心运动,其运动半径增大,所以速度大,半径也大;当磁场较强时,运动电荷受洛仑兹力增大,粒子要向心运动,其运动半径减小,所以磁感应强度大,半径小.由于带电粒子运动速度大时,其运动半径大,运动轨迹也长,可以理解粒子运动的周期与速度的大小和轨道半径无关. 三、题解练习 【例题】带电粒子的质量
(1)带电粒子离开磁场时的速度多大?偏转角多大? (2)带电粒子在磁场中运动多长时间?出磁场时偏离入时方向的距离多大? 【解析】粒子所受的洛伦兹力 (1)由于洛伦兹力不做功,所以带电粒子离开磁场时速度仍为 由 由图可知偏转角 (2)带电粒子在磁场中运动周期
离开磁场时偏离入时方向的距离 |
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GMT+8, 2021-12-6 21:06