(课件)第1章 4 洛伦兹力的应用-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019)

第一章　磁场对电流的作用 4．洛伦兹力的应用 1 学习 任务 1．知道质谱仪的工作原理。 2．知道回旋加速器的工作原理。 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 2 必备知识·自主预习储备 01 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 3 知识点一　利用磁场控制带电粒子运动 1．特点：只改变带电粒子的________，不改变带电粒子的________。 2．应用：早期电视机显像管利用随电视信号变化的____控制电子束的运动路径。 运动方向 速度大小 磁场 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 体验1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)显像管中偏转线圈中的电流恒定不变时，电子打在荧光屏上的光点是不动的。 ( ) (2)电视显像管中电子的偏转是因为电场力的作用。 ( ) √ × 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 知识点二　质谱仪 1．原理：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 Uq＝mv2。 ① 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 3．匀速 带电粒子在速度选择器中所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子沿直线运动，有qE＝qvB1 ② 通过改变E和B1的大小，就可以控制进入磁场偏转区域的粒子速度大小。 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，有______＝。 ③ qvB2 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 5．求解 由①②③式可以求出粒子的质量m、比荷等，其中由r＝可知电荷量相同时，半径将随____变化。 6．质谱仪的应用 利用质谱仪可检测________或核物质中的______和不同成分。 质量 化学物质 同位素 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 提醒　比荷相同的粒子经相同加速电场加速后再进入相同偏转磁场偏转，打到感光底片的位置是相同的。 体验2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) 利用质谱仪可以测得带电粒子的比荷。 ( ) √ 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 3：填空 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器最后打在S板上。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，平板S下方有强度为B0的匀强磁场。则此粒子带____电荷且经过速度选择器时的速度大小 为，选择器内磁场方向为垂直纸面____(选填“向 外”或“向内”)。 正电 向外 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 10 知识点三　回旋加速器 1．工作原理 如图所示，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子在两盒之间被电场加速。D1、D2处于与盒面垂直的匀强磁场B中，粒子在磁场中做匀速圆周运动。经半个圆周(半个周期)后，当粒子再次到达两盒间的缝隙时，这 时控制两盒间电势差，使其恰好改变正负，于是粒子 在盒缝间再次被加速。如果粒子每次通过盒间缝隙均 能被加速，粒子速度就能够增加到很大。 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 2．周期 粒子每经过一次加速，其轨道半径就增大一些，但粒子做圆周运动的周期____。 3．加速条件 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和________的周期相同。 4．最大速度 vm＝__________(其中R为D形盒的半径) 不变 交变电场 BR 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 思考　电场电压不同会不会影响最大动能？会影响运动时间吗？ 提示：不会　会 4．洛伦兹力的应用 必备知识·自主预习储备 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 体验4：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R。 ( ) (2)回