第3节　洛伦兹力的应用

学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1.知道洛伦兹力对运动电荷不做功，它只改变速度的方向，不改变速度的大小.

2.知道垂直射入匀强磁场的带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，会用公式F＝qvB推导其做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题．(重点、难点)

3.知道质谱仪和回旋加速器的构造、原理以及用途．(难点) [自 主 预 习·探 新 知]

[知识梳理]

一、带电粒子在磁场中的运动

1．用洛伦兹力演示仪显示电子的运动轨迹

(1)当没有磁场作用时，电子的运动轨迹为直线．

(2)当电子垂直射入匀强磁场中时，电子的运动轨迹为一个圆，所需要的向心力是由洛伦兹力提供的．

(3)当电子斜射入匀强磁场中时，电子的运动轨迹是一条螺旋线．

2．带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动

(1)运动性质：匀速圆周运动．

(2)向心力：由洛伦兹力提供．

(3)半径：r＝.

(4)周期：T＝，由周期公式可知带电粒子的运动周期与粒子的质量成正比，与电荷量和磁感应强度成反比，而与运动半径和运动速率无关．

二、回旋加速器和质谱仪

1．回旋加速器

(1)主要构造：两个半圆形中空铜盒，两个大型电磁铁．

(2)工作原理(如图6­3­1所示)