2018-2019物理新学案同步选修3-1人教全国通用版:第三章 6 带电粒子在匀强磁场中的运动
2018-2019物理新学案同步选修3-1人教全国通用版:第三章 6  带电粒子在匀强磁场中的运动第3页



图3

(1)不加磁场时,电子束的运动轨迹如何?加上磁场时,电子束的运动轨迹如何?

(2)如果保持出射电子的速度不变,增大磁感应强度,轨迹圆半径如何变化?如果保持磁感应强度不变,增大出射电子的速度,圆半径如何变化?

答案 (1)一条直线 圆

(2)减小 增大

[知识深化]

1.分析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动,要紧抓洛伦兹力提供向心力,即qvB=m.

2.同一粒子在同一磁场中,由r=知,r与v成正比;但由T=知,T与速度无关,与半径大小无关.

例1 如图4所示,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O.已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变.不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(  )

图4

A.1∶2 B.2∶1 C.∶2 D.∶1

答案 C

解析 设带电粒子在P点时初速度为v1,从Q点穿过铝板后速度为v2,则Ek1=mv,

Ek2=mv;由题意可知Ek1=2Ek2,即mv=mv,则=.由洛伦兹力提供向心力,

即qvB=,得B=,由题意可知=,所以==.

二、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的问题分析

1.圆心的确定方法:两线定一点

(1)圆心一定在垂直于速度的直线上.

如图5甲所示,已知入射点P和出射点M的速度方向,可通过入射点和出射点作速度的垂线,两条直线的交点就是圆心.