带电粒子在匀强磁场中运动专题一

1、6、带电粒子在匀强磁场中的运动宁城高级中学高二物理组2012年11月22日本节学习目标1、知道带电粒子垂直进入匀强磁场中受力特点、运动特点2、会推导出带电粒子在匀强磁场中的运转半径及周期表达式，并熟练应用解决问题3、了解带电粒子在匀强磁场中做圆周运动在生活中的实际应用F分析带电粒子在匀强磁场中在磁场中各位置所受洛仑兹力方向及大小B+qv探究与推导导学单问题生成与练习11、试列出带电粒子垂直进入匀强磁场中的动力学方程2、试推导出带电粒子在匀强磁场中的运转半径表达式，并讨论其大小与哪些因素有关？3、试推导带电粒子在匀强磁场中运动周期。并讨论与哪些因素有关？qvB=mv2/RR=mv/qBT=2m/

2、qB针对性练习见导学单例题、质谱仪 下图是测量带电粒子比荷的质谱仪工作原理示意图，设法使待测粒子导入图中所示容器A中，从狭缝S1处以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速度不计）。加速后通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场中，方向垂直于磁场区界面PQ，最后打在感光片D上，形成垂直于纸面且平行于狭缝S3的细线，若测得细线到狭缝S3的距离为d,求带电粒子的比荷BAUS1S2S3Dr7674737270d回旋加速度器回旋加速度器1、场的特点：典型的交替场空间磁场是匀强磁场电场是交变场2、场的作用：电场加速磁场偏转3、抽查以下两个同学课堂作业2、课后作业：教材P102 问题与练习1、21、

3、马上检查以下自己在课堂作业和导学单中有无错误并纠正课堂小结带电粒子垂直进入在匀强磁场中一个重要方程：qvB=mv2/R两个重要结论：R=mv/qBT=2m/qB思考与讨论并互批导学单问题（一、1）2、带电粒子在匀强磁场中的速度怎么变化？为什么？1、带电粒子进入匀强磁场中的洛仑兹力怎样？3、带电粒子在匀强磁场中的做什么运动？为什么？六、回旋加速度器1、场的特点：典型的交替场空间磁场是匀强磁场电场是交变场2、场的作用：电场加速磁场偏转3、工作原理：带电粒子在磁场中偏转半径越来越大，但周期不变。电场变化频率与粒子圆周回旋同频复习巩固VFB判断未知量方向V+qB复习巩固V+qB复习巩固F-qB 两个电

4、子a、b从有界匀强磁场的入囗A处水平飞入场中，a从B囗射出，b从C囗射出，已知磁场边界为正方形且方向与纸面垂直。对于磁场和a、b两电子，下列说法正确的是：ACBA磁场方向垂直纸面向里B速率之比2:1C时间之比1:2D加速度大小之比1:2XY300如图所示的区域时，有垂直于XOY平面向里的匀强磁场，现在一对正、负电子以一定的速率沿着与X轴成300角的方向，自原点垂直于磁场方向射入场中，则正、负电子在磁场中的运动时间之比为（ ）A 1:2B 2:1C 1:1D、1:3o1Bdv0v0300如图所示，有界匀强磁场宽度为d,一个质量为m电量为q的粒子（重力不计）以速度vo垂直边界进入匀强磁强中。从右边

5、界射出，射出时速度与边界夹角300度，求带电粒子电性和磁感应强度BV0V0600如图所示，一半径为R的有界匀强磁场，磁感应强度方向垂直纸面向里。有一质量为m电量为q的粒子（不计重力）以速度V0正对磁场的圆心射入，射出时速度偏向角为600，求粒子的电性和场强o1Ldm+qB如图所示，一不带电的平行正对金属板板长L，板间距离为d,板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m电量为+q的粒子沿中线水平射入场区，若粒子不从场区射出，其速度范围多大？不计重力 如图所示，一个重力不计的正离子，从A点正对着半径为R的有界匀强磁场的圆心,以速度V射入，磁场的边界是绝缘的圆筒，要使离子与圆筒内壁多

6、次碰撞（碰撞无能量与电量的损失）仍从A点射出，求离子在磁场中的运动时间是多少？o1变式一: 如图所示，一个重力不计的正离子，从边长为a的正三角形的一边中点A孔以速度V垂直于边进入匀强磁场中, 磁场的边界是绝缘，要使离子与内壁多次碰撞（碰撞无能量与电量的损失）仍从A点射出，求离子在磁场中的运动时间是多少？变式二: 如图所示，一个重力不计的正离子，从边长为a的正方形的一边中点A孔以速度V垂直于边进入匀强磁场中, 磁场的边界是绝缘，要使离子与内壁多次碰撞（碰撞无能量与电量的损失）仍从A点射出，求离子在磁场中的运动时间是多少？回顾与反思 对带电粒子在有界匀强磁场的匀速圆周运动问题的基本思路是：1、画出其大致的运动轨迹2、利用切线速度找圆心3、利用圆心找半径，并利用几何关系求半径4、利用其动力学方程求解未知量一束带电粒子流从同一方向垂直射入一匀强磁场中,在磁场中分成a、b两条轨迹,由图可以判断它们的速度、动量、电荷以及比荷关系应是：XYabA若比