第6节　带电粒子在匀强磁场中的运动

[研究学考·明确要求]

知识内容 带电粒子在匀强磁场中的运动 考试要求 选考d 发展要求 1.认识洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向，不改变带电粒子速度的大小，洛伦兹力不对带电粒子做功。

2．了解垂直射入匀强磁场的带电粒子，在磁场中做匀速圆周运动。

3．能推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期表达式，理解周期与速度的无关性。

4．能求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题。

5．了解质谱仪的原理和用途。

6．知道加速器的用途，了解回旋回速器的基本结构和原理。

7．体会回旋加速器设计中蕴含的思想方法。

[基 础 梳 理]

1．带电粒子在磁场中运动时，它所受的洛伦兹力总与速度方向垂直，所以洛伦兹力对带电粒子不做功(填"做功"或"不做功")，粒子的动能大小不变(填"改变"或"不变")，速度大小不变(填"改变"或"不变")，故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．匀速圆周运动：若带电粒子(不计重力)垂直磁场方向进入匀强磁场，洛伦兹力提供了带电粒子做匀速圆周运动的向心力。

设粒子的速度为v，质量为m，电荷量为q，有qvB＝m，得到轨道半径r＝，

由轨道半径与周期的关系得到运动周期为

T＝＝＝。

[典 例 精 析]

【例1】 质子和α粒子由静止出发经过同一加速电场加速后，沿垂直磁感线