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课件网) 第三章 磁 场 第 六 节 洛伦兹力与现代技术 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 （1）带电粒子平行于磁场方向射入时，带电粒子不受力，做_____运动； （2）带电粒子垂直于磁场方向射入时，洛伦兹力总始终与速度方向_____, 所以洛伦兹力对带电粒子_____ 。 （3）带电粒子垂直于磁场方向射入时，洛伦兹力总与速度方向_____,起到向心力的作用，所以带电粒子在匀强磁场中做_____运动． 匀速直线 垂直 匀速圆周 垂直 不做功 课前预习 （4）圆周运动的半径和周期 质量为m、带电量为q的粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场，粒子做匀速圆周运动所需向心力是由_____提供,根据牛顿第二定律和圆周运动公式求得半径与周期． 洛伦兹力 课前预习 二、质谱仪 (1)原理图：如图所示． （2）加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：_____＝mv2 （3）带电粒子进入速度选择器，满足_____得v＝，匀速直线通过． （4）偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：_____＝ qU qvB2 课前预习 qE＝qvB1 二、质谱仪 (5)带电粒子打到照相底片，可得比荷因此，利用质谱仪可以测定粒子的比荷． (6)应用:测定带电粒子的_____和分析_____． 质量 同位素 课前预习 三、回旋加速器 （1）构造图：如图所示．回旋加速器的核心部件是两个_____． D形盒 (2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速。 (3)由qvB＝，得Ekm＝，可见粒子获得的最大动能由_____决定，与加速电压_____ 相等 无关 qmBR 课前预习 新课引入： 1.带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态？ （重力不计） 新课教学 匀速直线运动 2.带电粒子垂直射入匀强磁场将如何运动？ （重力不计） 猜想:带电粒子将在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动 亥姆霍兹线圈 加速电压选择挡 磁场强弱选择挡 电 子 枪 洛伦兹力演示仪 实验验证 新课教学 带电粒子在匀强磁场中的运动 新课教学 实验结论: 1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 2.粒子做圆周运动的半径与粒子速度有关,半径随速度的增大而增大 3.粒子做圆周运动的半径与磁场强弱有关,半径随磁场的增强而减小 新课教学 1.粒子做圆周运动的半径： 2.粒子做圆周运动的周期 周期T与运动速度及运动半径无关 新课教学 一、带电粒子在磁场中的圆周运动 例1.一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场，粒子的一段运动径迹如图所示，径迹上每一小段可近似看成圆弧，由于带电粒子的运动使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐减小（电量不变），从图中情况可以确定（ ） A、粒子从a到b，带正电 Ｂ、粒子从b到a，带正电 Ｃ、粒子从a到b，带负电 Ｄ、粒子从b到a，带负电 Ｂ 典例精析 × × × × × × × × × × × × a。 b。 粒子动能减小,粒子的速度减小,故轨迹半径越来越小 利用左手定则判断电性 二、质谱仪原理分析 1、质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具 质谱仪与现代科技 新课教学 2、质谱仪基本原理 新课教学 例2.一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为Ｕ的加速电场，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，最后打到照相底片Ｄ上求： （１）求粒子进入磁场时的速率 （２）求粒子在磁场中运动的轨道半径 典例精析 例2.一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为Ｕ的加速电场，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，最后打到照相底片Ｄ上求： （１）求粒子进入磁场时的速率 粒子初速度为零 粒子经电场加速 ... ...
