2017-2018学年人教版选修3-1 第三章第五节运动电荷在磁场中受到的力 学案
2017-2018学年人教版选修3-1 第三章第五节运动电荷在磁场中受到的力 学案第1页

  课堂探究

  探究一 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动

  ·问题导引·

  同一种带电粒子以不同的速度垂直射入匀强磁场,其运动轨迹如图所示,观察图片,请思考:

  

  (1)带电粒子进入磁场的速度值有几个?这些速度的大小关系是怎样的?

  (2)三束粒子从O点出发分别到达1、2、3点所用时间的关系如何?

  提示:带电粒子进入磁场时分成三个不同的轨迹,所以速度应有三个值;轨迹半径越大的,对应的粒子的速度也大;粒子在磁场中都运动了半个周期,运动时间应相等.

  ·名师精讲·

  1.做匀速圆周运动时的半径和周期

  质量为m,电荷量为q,速率为v的带电粒子,在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即qvB=,可得半径公式r=.再由T=得,周期公式T=.

  特别提醒 带电粒子(不计重力)以一定的速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场时的运动轨迹:

  (1)当v∥B时,带电粒子将做匀速直线运动;

  (2)当v⊥B时,带电粒子将做匀速圆周运动;

  (3)当带电粒子斜射入磁场时,带电粒子将沿螺旋线运动.

  【例1】 质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为Rp和Rα,周期分别为Tp和Tα,下列选项正确的是(  )

  A.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2

  B.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶1

  C.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶2

D.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶1