g2wl26 带电粒子在匀强磁场中的运动

带电粒子在匀强磁场中的运动

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3．6带电粒子在匀强磁场中的运动

【学习目标】 1．知道为什么带电粒子速度垂直磁场方向时做匀速圆周运动；

2．会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式等基本规律，

并会解答有关问题；3．熟悉质谱仪及回旋加速器的工作原理、基本用途。

【学习重难点】1．带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的基本规律：

qvB=mv2/r ；2 ．质谱仪及回旋加速器的工作原理、基本用途的分析。

【学习早准备】

任务一：带电粒子在匀强磁场中的运动（阅读教材99页，思考回答下列问题）

质量为m带电量+q的粒子以速度v垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁

场中，如图所示，则：

1．粒子所受F洛 的方向与速度方向的关系？粒子运动的速度 ，即洛伦

兹力对粒子不做功，粒子做 运动

2．请你根据上述已知量试着来推导粒子在f洛作用下匀速圆周运动的特征量：轨．．．

道半径r和运行周期T ？

任务二：质谱仪的工作原理（阅读教材100页，分析讨论下列问题）

1．质子(1H)和α粒子（2He）从静止开始经相同的电压加速后垂直进入同一

匀强磁场作圆周运动，则这两粒子的道半径之比r1∶r2＝________

2．根据上述例题你如何将比荷不同，初速度为零的带电粒子分开？

3．试从理论上分析论证你的设计是否可行？

任务三：回旋加速器的工作原理（阅读教材101页，讨论下列问题）

1．回旋加速器中的加速电压是恒压吗？粒子每经过一次加速，轨道半径就会大

一些，为什么？

2．T电和T粒子满足什么条件才可以使粒子每次经过盒缝时都会被加速？

3．粒子每运行一周，动能增加多少？经过回旋加速器后粒子获得的最大动能与

那些因数有关?

4．粒子从开始被加速到从D型盒中出来经历的时间多少？（不计电场中时间） 14

【学后反思】

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