3.6带电粒子在匀强磁场中的运动（一）-浙江省瑞安市上海新纪元高级中学高中物理人教版选修3-1导学案（无答案）

3-6 带电粒子在匀强磁场中的运动（一） 【“三导联网”之“导学”】 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1、洛伦兹力的特点：洛伦兹力方向总是与速度方向 ，洛仑兹力不改变带电粒子速度的 ，或者说洛伦兹力不对带电粒子 。 2、带电粒子在匀强磁场中的运动特点：沿着与磁场方向垂直的方向射入的带电粒子，在匀强磁场中做 。 3、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为 ，周期公式： 。由周期公式可知，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期跟 和 无关。 二、质谱仪和回旋加速器 1、质谱仪： （1）原理图：如右图所示。 （2）加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得： = （3）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，则： = （4）由以上两式可以求出粒子的 、 、 等。其中由可知电荷量相同时，半径将随 变化。 （5）质谱仪的应用：测量带电粒子的　 　和分析　　 　。 2、回旋加速器： （1）构造图：如右图所示。 （2）回旋加速器的核心部件是两个 。 （3）粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，粒子绕圆周运动的周期 。 （4）由和得Ek= ，即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q、m、B、R有关，与加速电压无关。 【“三导联网”之“导悟”】 探究一、带电粒子运动轨迹的半径和周期 【例1】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个磁感应强度是原来磁感应强度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、粒子速率减半，轨道半径变为原来的1/4 D、粒子速率不变，周期减半 【例2】如图所示，一带电粒子（重力不计）在匀强磁 场中沿图中轨道运动，中央是一簿绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（    ） A、粒子的动动方向是abcde B、粒子带正电 C、粒子的运动方向是edcba D、粒子在下半周期比上半周期所用时间长 思路点播: