5 洛伦兹力的应用
[学习目标] 1.知道利用磁场控制带电粒子的偏转.2.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律和分析方法.3.理解质谱仪、回旋加速器的工作原理,并会进行有关计算.
一、利用磁场控制带电粒子运动
[知识梳理]
1.利用圆形磁场控制带电粒子运动
(1)偏转角度:如图1所示,tan=,R=,则tan=.
图1
(2)控制特点:只改变带电粒子的运动方向,不改变带电粒子的速度大小.
2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的分析方法
(1)圆心的确定方法:两线定一点
①圆心一定在垂直于速度的直线上.
如图2甲所示,已知入射点P和出射点M的速度方向,可通过入射点和出射点作速度的垂线,两条直线的交点就是圆心.
图2
②圆心一定在弦的中垂线上.
如图乙所示,作P、M连线的中垂线,与其中一个速度的垂线的交点为圆心.
(2)半径的确定
半径的计算一般利用几何知识解直角三角形.做题时一定要作好辅助线,由圆的半径和其他几何边构成直角三角形.