选修第三章
带电粒子在匀强磁场中的运动
课前预习学案
一、预习目标
、知道洛伦兹力对粒子不做功。、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。、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。、了解回旋加速器的工作原理。二、预习内容．带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子的运动方向与磁场方向平行：做运动。带电粒子的运动方向与磁场方向垂直：粒子做运动且运动的轨迹平面与磁场方向。轨道半径公式：周期公式：。带电粒子的运动方向与磁场方向成θ角：粒子在垂直于磁场方向作运动，在平行磁场方向作运动。叠加后粒子作等距螺旋线运动。．质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的和分析的重要工具。．回旋加速器：使带电粒子加速的方法有：经过多次直线加速；利用电场和磁场的作用，回旋速。回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用，在的范围内来获得的装置。为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使之能量不断提高，要在狭缝处加一个电压，产生交变电场的频率跟粒子运动的频率。⑷带电粒子获得的最大能量与形盒有关。三、提出疑惑
课内探究学案
一、学习目标
、理解洛伦兹力对粒子不做功。
、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，知道它们与哪些因
素有关。、了解回旋加速器的工作原理。二、学习过程
例
三种粒子
11
H
、
21
H
、
42
He
，它们以下列情况垂直进入同一匀强磁场，求它们的轨道半
径之比。①具有相同速度；
f③具有相同动能。
例如图所示，一质量为，电荷量为的粒子从容器下方小孔飘入电势差为的加速电场。然
后让粒子垂直进入磁感应强度为的磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片上，如图所示。
求
①粒子进入磁场时的速率；
②粒子在磁场中运动的轨道半径。
解答①粒子在区做初速度为零的匀加速直线运动。在区做
匀速直线运动，在区做匀速圆周运动。
由动能定理可知
＝确由此可解出：＝
②粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为：
＝＝
和进入磁场的速度无关，进入同一磁场时，∝，而且这
些个量中，、、可以直接测量，那么，我们可以用装置来测量比荷。
质子数相同而质量数不同的原子互称为同位素。在图中，如果容器中含有电荷量相同而
质量有微小差别的粒子，根据例题中的结果可知，它们进入磁场后将沿着不同的半径做圆周
运动，打到照相底片不同的地方，在底片上r