六、带电粒子在匀强磁场中的运动 【要点导学】1、本节学习带电粒子垂直进入匀强磁场时的运动规律，应学会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式，并会用它们解答有关问题。质谱仪是带电粒子在匀强磁场中的圆周运动的应用实例，它可以用来测定粒子的比荷。课本介绍了回旋加速器，通过学习应了解回它的基本构造和加速原理，知道加速器的基本用途。2、带电粒子以垂直于磁场的速度进入磁场时，根据左定则粒子所受的洛伦兹力既垂直于_____方向、又垂直于________方向，即洛伦兹力垂直于速度方向、磁感应强度方向所构成的平面，没有任何力驱使粒子离开洛伦兹力和速度构成的平面．又因为洛伦兹力对带电粒子不做功，根据动能定理，粒子的动能不变，即速度大小不变，洛伦兹力仅在不断改变粒子的速度____，粒子做半径公式为___________,周期为______________的匀速圆周运动。3、粒子的_______________之比叫做比荷，比荷是带电粒子的一种基本属性，质谱仪是测定带电粒子比荷的重要仪器，利用质谱仪可以精确测定某种元素的原子量，区分同位素．4、回旋加速器原理：（1） 由于________原因，D 形金属扁盒内没有电场，粒子在 D 形金属扁盒内运动时不能获得加速，仅在磁场力作用下做________运动，周期为________．（2）两个 D 形金属扁盒缝隙中存在交变的电场，只要保证粒子每次进入电场时，都是加速电场，粒子就能获得加速．粒子在磁场中转过半圈的时间为圆周运动的半周期，这就要求交流电经过这段时间就要改变方向一次，尽管粒子的速度越来越大，但粒子的运动周期与速度_____，不计粒子通过缝隙所需要的时间，只要满足交流电的周期与粒子作圆周运动的周期_______，粒子就能不断地获得加速．D 形金属扁盒的半径为 R，根据Bqv=mv2/R，粒子飞出加速器时的动能为 EK=mv2/2=B2R2q2/2m，它与加速电压 U 无关。【范例精析】例 1、有一圆形边界的匀强磁场区域，一束质子流以不同的速率，由圆周上的同一点，沿半径方向射入磁场，质子在磁场中【 】 A． 路程长的运动时间长 B．速率小的运动时间短1图 3-6-1C．偏转角度大的运动时间长 D．运动的时间有可能无限长解析： 质子在圆形磁场中走过一段圆弧后离开圆形磁场区域，如图 3-6-1 所示，由几何关系可知 ABO四点共圆，tan =R/r=BqR/mv，质子在磁场中运动的时间为 t=2T/2π= T/π,由于周期不变，所以在磁场中的运动时间与 成正比．当质子的速度较小时，对应的 较大，...
