3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动 学案 1（人教版选修 3-1）一、带电粒子在匀强磁场中的运动1．洛伦兹力不改变带电粒子速度的________，或者说，洛伦兹力对带电粒子不________．2．沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做______．洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了________的作用．公式：________＝m .(1)半径：r＝______________.(2)周期：T＝______________.二、质谱仪和回旋加速器1．质谱仪(1)原理图：如图 1 所示图 1(2)加速带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：________＝mv2①(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： ____＝②(4)由①②两式可以求出粒子的半径 r、__________、________等．其中由 r＝ 可知电荷量相同时，半径将随________变化．(5)质谱仪的应用：可以测定带电粒子的质量和分析__________．2．回旋加速器(1)构造图：如图 2 所示图 2回旋加速器的核心部件是两个________．(2)周期：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_______．(3)最大动能：由 qvB＝和 Ek＝mv2得 Ek＝________，当 r＝R 时，有最大动能 Ekm＝(R 为 D 形盒的半径)，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.一、带电粒子在匀强磁场中的运动[问题情境]图 3太阳发射出的带电粒子以 300～1 000 km/s 的速度扫过太阳系，形成了“太阳风”．这种巨大的辐射经过地球时，地球的磁场使这些带电粒子发生偏转(如图 3 所示)，避免了地球上的生命受到带电粒子的辐射．当“太阳风”的带电粒子被地磁场拉向两极时，带电粒子的轨迹为什么呈螺旋形？1．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的原因是什么？用心 爱心 专心1 2．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期分别与哪些因素有关？ 3．质谱仪的工作原理是什么？ [要点提炼]1．洛伦兹力对运动的带电粒子不做功．2．沿着与磁场________的方向射入磁场的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．3．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径 r＝__________，周期 T＝__________.二、回旋加速器[问题情境]1．回旋加速器主要由哪几部分组成？ 2．回旋加速器的原理是怎样的？ 3．带电粒子经回旋加速器获得的速度与哪些物理量有关？ [问题延伸]1．粒子在 D 形盒中运动的轨道半径，每次都不相同，但周期均________．2．两 D 形盒间所加交流电...
