第6节　带电粒子在匀强磁场中的运动

　　　1．知道带电粒子沿着垂直于磁场的方向射入匀强磁场会做匀速圆周运动．　2．理解洛伦兹力对运动电荷不做功．　3．能够用学过的知识分析、计算有关带电粒子在匀强磁场中受力、运动问题．　4．知道回旋加速器、质谱仪的基本构造、原理及用途．

　　一、带电粒子在匀强磁场中的运动

　　1．洛伦兹力的特点

　　(1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，或者说，洛伦兹力对带电粒子不做功．

　　(2)洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了向心力的作用．

　　2．带电粒子在匀强磁场中的运动

　　(1)运动特点：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动．

　　(2)半径和周期公式：质量为m，带电荷量为q，速率为v的带电粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB＝，可得半径公式r＝，再由T＝得周期公式T＝，由此可知带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟速率v和半径r无关．

　　二、质谱仪

　　1．原理：如图所示．

　　2．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：

　　qU＝mv2 ①

　　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：

　　qvB＝ ②

4．结论：由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m、比荷等．其中由r＝ 可知电荷量相同时，半径将随质量变化．