3.6带点离子在磁场中的运动1.docVIP

3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动1（预习案） 班级 小组 姓名 【学习目标】 1、知道洛伦兹力对粒子不做功。 2、知道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、写出带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式。 4、了解回旋加速器的工作原理。 【学习重点】 洛仑兹力F=Bqv的应用 【学习难点】 半径R和周期T与哪些因素有关及其公式的应用 【学法指导】 认真阅读课本，画出重点。 结合自主学习中的问题，再次阅读课本，完成预习案。 把不懂的知识写在我的疑问中。 复习回顾 洛伦兹力洛伦兹力一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1．洛伦兹力不改变带电粒子速度的________，或者说，洛伦兹力对带电粒子不________． 2．带电粒子在匀强磁场中的运动速度垂直射入匀强磁场中洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了________的作用：________＝m 半径周期二、质谱仪 1．质谱仪 (1)原理图：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：________＝mv2① (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： __ __＝② (4)由①②两式可以求出粒子的半径r＝ (5)质谱仪的应用：可以测定带电粒子的质量和分析__________． 三、回旋加速器(1)构造图：如图所示回旋加速器的核心部件是两个________．(2) 回旋加速器是利用在两个D型盒之间的 对电荷的 作用和在D型盒内磁场对运动电荷的 作用，在较小的范围内来获得高能粒子的装置。 【预习检测】 1．运动电荷进入磁场后(无其他场)，可能做(　　) A．匀速圆周运动 B．匀速直线运动 C．匀加速直线运动 D．平抛运动 2．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是(　　) A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 合作探究一 如图所示为带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹．中央是一块金属薄板，粒子穿过金属板时有动能损失．则(　　)A．粒子带负电 B．粒子的运动路径是abcde C．粒子的运动路径是edcba D．粒子在下半周的运动时间比上半周运动的时间长 变式训练1　有三个粒子a、b、c(不计重力)以相同的速度垂直射入匀强磁场中，运动轨迹如图所示，其中b粒子做直线运动，则a粒子带____电，b粒子____电，c粒子带_____电．合作探究二 两个带异种电荷的粒子以同一速度从同一位置垂直磁场边界进入匀强磁场，如图所示，在磁场中它们的轨迹均为半个圆周，粒子A的轨迹半径为r1，粒子B的轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2分别是它们的电荷量．则A粒子带________电、B粒子带________电；它们的比荷之比为∶＝________；它们的运动时间之比为t1∶t2＝________. 变式训练2　质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是(　　) A．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2 B．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1 C．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2 D．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶1 回旋加速器周期：粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，粒子绕圆周运动的周期_______． 最大动能 【当堂检测】 1、一带电粒子磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它又顺利进入另一磁感应强度为2B的匀强磁场，则() （A）粒子的速率加倍，周期减半 （B）粒子的速率不变，轨道半径减小 （C）粒子的速率减半，轨道半径减为原来的1/4 （D）粒子的速率不变，周期减半 P）和α粒子（H）以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，它们在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，它们的轨道半径和运动周期关系是 ( ) A．R:R=1:2, T :T=1:2 B. R:R=2:1, T :T=1:2 C. R:R=1:2, T :T=2:1 D. R:R=1:4, T :T=1:4 3、在回旋加速器中，带电粒子在D形盒内经过半个圆周所需的时间t与下列物理量无关的是(　　) A．带电粒子的质量和电荷量 B．带电粒子的速度 C．加速器的磁感应强度 D．带电粒子运动的轨道半径关于回旋