教科版高中物理选择性必修第二册第一章磁场对电流的作用4洛伦兹力的应用课件（56页ppt）

(课件网) 第一章　磁场对电流的作用 4.洛伦兹力的应用 第*页 核心素养：1.会分析带电粒子在匀强磁场中的偏转. 2.了解质谱仪的原理及应用. 3. 了解回旋加速器的原理及应用. 第*页 研习任务一　利用磁场控制带电粒子运动 合作　讨论 如图所示，磁场半径为r，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为＋q的粒子， 以速度v0沿半径方向射入磁场，从Q点沿半径方向射出磁场，速度方向偏转角度为θ， 试求偏转角度θ的大小.（用q、r、B、m、v0表示） 如图所示 教材　认知 1. 磁场控制带电粒子运动的特点：只改变带电粒子速度方向，不改变带电粒子速度 大小. 2. 磁场控制带电粒子在磁场中运动的基本思路 （1）圆心的确定 圆心位置的确定通常有以下两种基本方法：①已知入射方向和出射方向时，可以过入 射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的 圆心（如图甲所示，P为入射点，M为出射点）. ②已知入射方向和出射点的位置时，可以过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和 出射点，作连线的中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心（如图乙所示，P 为入射点，M为出射点）. 研习　经典 [典例1]　如图所示，一带电荷量为2.0×10－9 C、质量为1.8×10－16 kg的粒子，从直 线上一点O沿与PO成30°角的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经过1.5×10－ 6 s后到达直线上的P点，求： （1）粒子做圆周运动的周期； 答案：（1）1.8×10－6 s　 解析：（1）作出粒子的运动轨迹如图所示，由图可知粒子由O到P的大圆弧所对的圆心角为300°， （2）磁感应强度B的大小； 答案：（2）0.314 T （3）若O、P之间的距离为0.1 m，则粒子的运动速度的大小. 答案：（3）3.49×105 m/s 对应　训练 A. 电子经过磁场时速度增大 B. 欲使电子束打在荧光屏上的A点，偏转磁场的方向应垂直纸 面向里 C. 欲使电子束打在荧光屏上的B点，偏转磁场的方向应垂直纸 面向外 D. 欲使电子束打在荧光屏上的位置由A点调整到B点，应调节偏 转线圈中的电流使磁场增强 C 解析：洛伦兹力方向与速度方向垂直，不做功，电子的速度大小不变，A错误；欲使 电子束打在荧光屏上的A、B点，偏转磁场的方向应垂直纸面向外，B错误，C正确； 由A点调整到B点，应减小电子的偏转程度，故应调节偏转线圈中的电流使磁场减 弱，D错误. 第*页 研习任务二　质谱仪 合作　讨论 如图所示为质谱仪原理示意图.设粒子质量为m、电荷量为q，加速电场电压为U，偏 转磁场的磁感应强度为B，粒子从容器A下方的小孔S1飘入加速电场，其初速度几乎为 0.则粒子进入磁场时的速度是多大？打在底片上的位置到S3的距离多大？ 教材　认知 1. 构造：主要构件有 、 和照相底片. 加速电场　 偏转磁场　 同位素　 研习　经典 [典例2]　如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电 场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，带电量为＋q、质量为m的粒子，由 静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力 的影响，求： （1）匀强电场场强E的大小； （2）粒子从电场射出时速度v的大小； （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R. 名师点评 　　质谱仪其实是带电粒子在组合场中运动的一个应用，只要熟知带电粒子在电场和 磁场中的运动规律就可以轻松解答这类问题. 对应　训练 ABD A. 粒子一定带正电 D. 若一束离子从静止开始经过上述过程都落在胶片 上同一点，则该束离子具有相同的比荷 第*页 研习任务三　回旋加速器 合作　讨论 劳伦斯设计并研制出了世界上第一台回旋加速器，为进行人工可控核反应提供了强有 力的工具，大大促进了原子核、基本粒子的实验研究.请思考： （1 ... ...