3.6带电粒子在磁场中的偏转

《3.6带电粒子在磁场中的偏转》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、微山一中高二物理组第六节带电粒子在匀强磁场中的运动编制：刘树友审核：何吉明日期：2009.12.21教学目标：1.理解洛伦兹力对粒子不做功.2.理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时，粒子在磁场中做匀速圆周运动.3.了解质谱仪和回旋加速器的工作原理.教学重点和难点：洛伦兹力作用下带电粒子在匀强磁场中的运动教学过程：一、复习：1.运动电荷在磁场中所受的力称为__________.通电导线在磁场中所受的__________，实际是洛伦兹力的__________.由此我们可以推断运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向可以根据__________判定.2.在匀强磁场中，当

2、运动电荷速度方向与磁场方向垂直时，运动电荷所受洛伦兹力F的大小取决于三个因素：__________、__________和__________.二、新课教学：（一）带电粒子在匀强磁场中运动的分析1.垂直磁场方向射入匀强磁场的带电粒子，若仅受洛伦兹力作用，由于洛伦兹力的方向始终___________磁场方向，则粒子所受洛伦兹力方向和初速度方向均在___________于磁场的平面内，所以带电粒子只能在垂直于磁场的平面内运动.2.由于洛伦兹力的方向始终只能跟粒子的运动方向___________，对粒子不做功，而不改变它运动速度的___________，只改变粒子的运动方向

3、，所以粒子以恒定速率运动，这也使粒子所受的洛伦兹力___________始终不变.3.如图3-6-1所示，带电粒子受到一个大小不变、方向始终与粒子运动方向垂直的力，因此满足物体做________运动的条件，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，__________提供其向心力.图3-6-14微山一中高二物理组（二）轨道半径和周期1.根据牛顿第二定律，由F=F向，得qvB=m，所以轨道半径公式：r=.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径是由___________、___________、_________以及_________四个因素决定的；同一粒子在同一磁场中做匀速

4、圆周运动时，它的半径与其___________成正比.2.由qvB=mω2r=m()2r得出运动周期公式：T=.周期是由带电粒子的___________、___________、___________三个因素决定的，与其___________和___________无关.（三）质谱仪的工作原理质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图3-6-2所示，离子源S产生质量为m、电荷量为q的正离子，离子产生出来时速度很小，可以看作速度为零.产生的离子经过电压U的加速，进入磁感应强度为B的匀强磁场，在匀强磁场中沿着半圆周做匀速圆周运动，到达记录它的照相底片上的P点.

5、由qU=mv2和r=求得：r=___________.因此，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小，就可判断带电荷量相同的粒子质量的大小，如果测出半径r且已知电荷量q，就可求出带电粒子的质量为：______________.图3-6-2（四）回旋加速器回旋加速器是用来获得高能粒子的实验设备，其核心部分是两个__________金属扁盒.两D形盒的直径相对且留有一个窄缝，放在巨大的电磁铁两极间，磁场方向__________于D形盒的底面.两D形盒分别接在高频交流电源的两极上，且高频交流电的__________与带电粒子在D形盒中的__________相同，带电粒子就可

6、不断地被加速.4微山一中高二物理组[典型例题探究]图3-6-3例1、图3-6-3为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此粒子()A.一定带正电B.一定带负电C.不带电D.可能带正电，也可能带负电图3-6-3例2、如图3-6-4所示，以O点为圆心，r为半径的圆形空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从A点正对O点以速度v0垂直于磁场射入，从C射出，∠AOC=120°，则该粒子在磁场中运动的时间是多少？反馈练习图3-6-41.在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是

7、原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则()A.粒子的速率加倍，周期减半B.粒子速率不变，轨道半径减半C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的l／4D.粒子速率不变，周期减半2.如图3-6-5所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧.将弯管置于给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在的平面(即纸面)，并且指向纸外，有一束粒子对准a端射入弯管，若粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价的正离子，则能沿中心线通过弯管的粒子必须()A.速度大小一定B.质量大小一定C.质量与速度乘积大小一定D.动能大小一定图3-6-5图3-6-63.在图3-6-6中，水平导线