3.6带电粒子在匀强磁场中的运动

学习目标

　　1、理解洛伦兹力对粒子不做功。

　　2、理解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、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。

　　4、了解回旋加速器的工作原理。

学案导学

一．带电粒子在匀强磁场中的运动

　　阅读课本P99演示实验，分析电子束的受力特征完成下列问题

　　(1)电子的运动方向与磁场方向平行：做　　　　运动。

　　(2)电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：　 　　　。周期与速度有关吗？

　　(3)电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 运动。

针对训练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；

　　②具有相同动能。

　　拓展训练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速度的偏转角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

二．质谱仪

　　质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。简要说出其测量原理。