重庆市江津第五中学2014高中物理 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动导学案 新人教版选修3-1

重庆市江津第五中学 2014 高中物理 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动导学案 新人教版选修 3-1学习目标：1、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。2、掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的特点和解决此类运动的方法。3、掌握带点粒子在复合场中的运动的分析。4、理解质谱仪和回旋加速器的工作原理和作用。学习的重点1、解决带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题2、复合场中各种力的大小和方向的确定，及运动情况的分析。学习的难点利用洛伦兹力的计算公式、圆周运动的知识、几何关系去解决带电粒子在复合场中运动的有关问题。预 习 案1、复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场。如速度选择器、磁流体发电机、霍尔效应、电磁流量计是 和 的复合场。带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑 、 和 的作用或其中某两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要。2、在重力场中，物体将受到重力的作用，重力大小G , 方向： ，重力做功与路径 ，W ，重力做功改变物体的重力势能；在静电场中，带点粒子受到电场力的作用，电场力大小F ,方向与电荷的 有关，即正电荷受力方向与场强方向 ，负电荷受力方向 ，电场力做功与路径 ，W ，电场力做功改变 ；在磁场中，带点粒子不一定受洛仑兹力，当 和 垂直时，洛仑兹力大小F , 洛仑兹力 做功，不改变带点粒子的 。导 学 案回答下列问题D 形盒和盒间电场都应该在真空中被加速粒子的最大速度决定于什么？如果尽量增强回旋加速器的磁场或加大 D 形盒半径，我们是不是就可以使带电粒子获得任意高的能量吗？ 为什么？带电粒子在复合场电运动的基本分析1、当带电粒子在复合场中所受的合外力为 0 时，粒子将做匀速直线运动或静止、2、当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动、3、当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动、4、当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理。磁场中带电粒子的一般分类及重力的有无1、带电的基本粒子：如电子，质子，α 粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和洛仑磁力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗...