6.3洛伦兹力的应用课件打印 (第1课时)

6.3 洛伦兹力的应用（第1课时）

课标定位 教学目标： 1.知道洛伦兹力对运动电荷不做功，只改变速 度的方向，不改变速度的大小． 2．会用公式F＝Bqv推导带电粒子做匀速圆周 运动的半径、周期公式，并能解 决有关问题． 3．知道回旋加速器、质谱仪的基本构造、原理 及基本用途． 重点难点： 1.带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动． 2．带电粒子在匀强磁场中运动问题的分析方 法．

(一)复习引入：

1、磁场对运动电荷的作用力, 叫做洛仑兹力.

2、洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。

3方向：左手定则

4大小:

F

B

v

F=qVB ( V⊥B）

F= 0

( V∥B）

当V与B成一角度θ时， F=qVBsinθ

（二）新课教学

如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度 跟磁场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑 兹力的作用下将做什么运动？

带电粒子在磁场中运动情况的推测： 垂直射入匀强磁场中的运动电荷受到的洛伦兹力不仅与磁感应强度方向 垂直，而且跟速度方向垂直．这就表明，洛伦兹力不对粒子做功，它不改 变粒子的速率，只改变速度的方向．由此推测：运动电荷垂直射入磁场后， 在磁场中可能做匀速圆周运动．

2．实验探究:洛伦兹力演示仪

工作原理：由电子枪发出的电子射线可以使管 的低压水银蒸汽发出辉光，显示出电子的径迹。

两个平行的通电环形线圈可产生沿轴线方向的 匀强磁场

2．实验探究

洛仑兹力演示仪

带电粒子在磁场中的运动

观察：运动电荷在磁场中的轨迹

2．实验探究

洛仑兹力演示仪

带电粒子在磁场中的运动

观察：运动电荷在磁场中的轨迹

学生观察： 1、没有加磁场时或当带电粒子运动方向与磁场方向相同时， 做直线运动。 2、当带电粒子运动方向与磁场方向垂直时，做匀速圆周运动 3、当带电粒子运动方向与磁场方向成某一夹角时，做螺旋 运动。

v

B

3、带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动 一带电粒子质量为m，电荷 量为q， 速率为v，匀强磁场的磁感应强度 为B，其中v与B垂直。 （1）带电粒子受到的洛伦兹力

v

F qvB

（2）带电粒子做圆周运动的轨道半径

B

v qvB m r

2

mv r qB

2 r 2 m T v qB

（3）带电粒子做圆周运动的周期

周期T的大小与带电粒子在磁场中的运动速率和 半径无关。

例 如图 3－6－2 所示，匀强磁场磁感应强度为 B＝

0.2 T，方向垂直纸面向里．在磁场中的 P 点引入一个质量为 m －6 －8 、带电荷量为 q＝5×10 =2.0×10 kg C 的正粒子，以 v＝ 10 m/s的速度垂直于磁场方向开始运动，运动方向如图所示， 不计粒子重力，磁场范围足够大．