第 6 节 带电粒子在匀强磁场中的运动学案课前预习学案一、预习目标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。二、预习内容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: 。(3)带电粒子的运动方向与磁场方向成 θ 角:粒子在垂直于磁场方向作 运动,在平行磁场方向作 运动。叠加后粒子作等距螺旋线运动。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。(3)为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速,使之能量不断提高,要在狭缝处加一个 电压,产生交变电场的频率跟粒子运动的频率 。 ⑷带电粒子获得的最大能量与 D 形盒 有关。三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1、理解洛伦兹力对粒子不做功。2、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式,知道它们与哪些因素有关。3、了解回旋加速器的工作原理。二、学习过程例 1 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。1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。解答 ①粒子在 S1 区做初速度为零的匀加速直线运动。在 S2区做匀速直线运动,在 S3区做匀速圆周运动。由动能定理可知mv2=qU 确 由此可解出 : v=② 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为: r==r 和进入磁场的速度无关,进入同一磁场时,r∝,而且这些个量中,U、B、r 可以直接测量,那么,我们可以用装置来测量比荷。质子数相同而质量数不同的原子互称为同位素。在图 4 中,如果容器 A 中含有电荷量相同而质量有微...