新课标人教版高中物理选修3-1第三章磁场第6节带电粒子在匀强磁场中的运动导学案+课件+练习 （3份打包）

第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动 【学习目标】 1．知道洛伦兹力对粒子不做功． 2．知道带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动． 3．写出带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式． 4．了解回旋加速器的工作原理． 【自主预习】 1．带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)带电粒子的运动方向与磁场方向平行：做　　　　运动． (2)带电粒子的运动方向与磁场方向垂直：粒子做　　　　运动且运动的轨迹平面与磁场方向　　　．轨道半径公式：　　 周期公式：　　　　． 2．质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的　　和分析　　　的重要工具． 3．回旋加速器： (1)使带电粒子加速的方法有：经过多次　　直线加速；利用电场　　和磁场的　　作用，回旋　 速． (2) 回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用，在　　的范围内来获得　　　　的装置． 【我的困惑】 【课上笔记】 【典例剖析】 【例1】质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v0垂直进入磁感应强度为B、宽度为L的匀强磁场区域，如图所示．求： (1)带电粒子的运动轨迹及运动性质 (2)带电粒子运动的轨道半径 (3)带电粒子离开磁场电的速率 (4)带电粒子离开磁场时的偏转角θ (5)带电粒子在磁场中的运动时间t (6)带电粒子离开磁场时偏转的侧位移 [来源:Zxxk.Com] 【例2】如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场．然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片D上，如图3所示．求 ①粒子进入磁场时的速率； ②粒子在磁场中运动的轨道半径． 【达标检测】 1．两个带电粒子沿垂直磁场方向射入同一匀强磁场，它们在磁场中作匀速圆周运动的半径相同，且转动方向也相同，那么这两粒子的情况是（ ） A．两粒子的速度大小一定相同 B．两粒子的质量一定相同 C．两粒子的运动周期一定相同 D．两粒子所带电荷种类一定相同 2． 在匀强磁场中，一个带电粒子作匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一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．粒子的速率加倍，轨道半径减半 C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的1/4 D．粒子的速率不变，周期减半 3．两个粒子，带电量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动 （ ） A． 若速率相等，则半径一定相等 B． 若质量相等，则周期一定相等 C． 若动能大小相等，则半径一定相等 D． 若动能相等，则周期一定相等 4．质子（ P）和α粒子（ H ）以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，它们在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，它们的轨道半径和运动周期关系是( )[来源:Zxxk.Com] A．R :R =1:2, T :T =1:2 B． R :R =2:1, T :T =1:2 [来源:学科网] C． R :R =1:2, T :T =2:1 D． R :R =1:4, T :T =1:4 5．把摆球带电的单摆置于匀强磁场中，如图所示，当带电摆球最初两次经过最低点时，相同的量是（ ） A．小球受到的洛伦兹力 B．摆线的拉力 C．小球的动能 D．小球的加速度 6．关于回旋加速器中电场和磁场的说法中正确的是（ ） A．电场和磁场都对带电粒子起加速作用 B．电场和磁场是交替地对带电粒子做功的 C．只有电场能对带电粒子起加速作用 D．磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动 7．回旋加速器内，带电粒子在半圆形盒内经过半个周期所需时间与下列哪个量有关 [来源:Z_xx_k.Com] A．带电粒子运动的速度 B．带电粒子运动的轨道半径 C．带电粒子的质量和电荷量 D．带电粒子的电荷量和动能 8．三种粒子 、 、 ，它们以下列情况垂直进入同一匀强磁场，求它们的轨道半径之比． ①具有相同速度； ③具有相同动能． 课后练习 1．在回旋加速器中,下列说法不正确的是 ( ) A．电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋 B．电场和磁场同时用来加速带电粒子 C．在交流电压一定的条件下,回旋加速器的半径越大,同一带电粒子获得的动能越大[来源:Zxxk.Com] D．同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关