高中物理选修3-1第三章第六节《带电粒子在匀强磁场中的运动》
2θ
θ
θ
θ
L 2R sin , t 2m
Bq
3、已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R， 周期为T，若入射方向与边界夹角为θ，求入射点 与出射点之间的距离L及运动时间t
θ
质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小 孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎 为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁 感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片 D上，求入射点与底片上像点间的距离L
qvB m v2 r
T 2r
v
r mv T 2m
Bq
Bq
变式训练：已知电子的质量m、 带电量q、匀强磁场的磁感应 强度B和加速电压U（忽略电 子加速前的初速度），求电 子做匀速圆周运动的半径r
v2 qvB m
r qU 1 mv2
2
r 1 2mU Bq
电子q=-1.6x10-19C、m=9x10-31kg
加速电压200V，求电子在匀强
磁场中运动的半径？
应用 R mv 解释实验现象
qB
荧光屏
螺旋线运动
? 荧光屏
磁约束
v
三、有界磁场问题 1、已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，周期为T，求入射点与出射点之间的距离L 及运动时间t
L
L 2R,t 1 T 2
2、已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，周期为T，若入射方向与边界夹角为θ，求 入射v0 F=0
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
2、带电粒子垂直射入匀强磁场
v
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
2、带电粒子垂直射入匀强磁场
（1）F洛⊥v （2）v大小保持不变
（3）v方向始终改变 v
匀速圆周运动
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 3、带电粒子入射方向与匀强磁场有夹角θ
B
v∥ θ
复习与回顾
B
1、判断洛伦兹力的方向
v
F
2、洛伦兹力公式 F qv B
（1）F洛始终与v垂直
3、洛伦兹力的特点 （2）F洛不改变速度的大小
（3）F洛只改变速度方向
思考
带电粒子进入匀强磁场时，速度v的方向与 磁感应强度B的方向的夹角有哪些情况？
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
1、带电粒子平行射入匀强磁场
课堂总结
1、带电粒子在匀强磁场中的运动形式及原因
2、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
R mv qB
T 2 m
qB
3、有界磁场问题 4、“有界磁场问题”应用：质谱仪的原理
课后作业：
1、练习册对应习题 2、预习回旋加速器的基本结构及工作原理 3、查阅资料：进一步了解极光现象的成因
Uq 1 mv2 2
qvB m v2 r
L 2r
L 2 2Um Bq
质谱仪
A
S1 S2
S3
四、有界磁场应用：质谱仪
q相同，m不同 同位素
20 10
Ne
X 10
Ne
L1
0.953
L2
L 2 2Um Bq
L2L1
Ne
S1 S2
S3
X 22
22 10
Ne
质谱仪的发明者：阿斯顿 （Francis William Aston 1877－1945 ）是英国物理学家， 他长期从事同位素和质谱的研 究。他首次制成了聚焦性能较 高的质谱仪，并用此来对许多 元素的同位素进行测量，从而 肯定了同位素的普遍存在。
v⊥
v
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 3、带电粒子入射方向与匀强磁场有夹角θ
粒子运动轨迹为螺旋线
洛伦兹力演示仪
洛伦兹力演示仪
励磁线圈
I
（产生匀强磁场）
加速电极，使自由电子加速出 电热丝，产
射，产生电子流
生自由电子
二、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
例：已知电子的质量m、带电 量q、速度v和匀强磁场的磁 感应强度B，求电子做匀速圆 周运动的半径r和周期T
物理：3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》PPT课件(新人教版_选修3-1)
第六节
《带电粒子在匀强磁场中的运动》
第一课时
思考：
若带电粒子（不计重力）以沿着与匀 强磁场平行的方向射入磁场，粒子将
如何运动？
若带电粒子（不计重力）以沿着与匀 强磁场垂直的方向射入磁场，粒子将
如何运动？
Hale Waihona Puke 实验探究： 洛伦兹力演示器
亥姆霍兹线圈
加速电压 选择挡
电子 枪 磁场强弱选择挡
探究一：不加磁场或电子沿着与匀强磁场平行
2、 带电粒子垂直于磁场方向进入磁场后将做 匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。
思考：改变加 速电压和励磁 电流时，电子 束轨迹半径变 化了，如何解 释？
（1）、带电粒子运动轨迹的半径
匀强磁场中带电粒子运动轨迹的半径与哪些因 素有关？
思路: 带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提
供向心力。
qvB m v2 r
的方向射入磁场时观察电子束的轨迹
结论： 轨迹是一条直线
探究二：加磁场时观察电子束的轨迹 结论： 圆
探究三：增大电压时观察电子束的轨迹 结论：
圆的半径增大
探究四：增大磁感应强度观察电子束的轨迹 结论：
圆的半径减小
无磁场 增加电压
有磁场 增加磁感应强度
实验结论：
1、不加磁场时电子束轨迹是一条直线
3、粒子运动方向与磁场有一夹角 （大于0度小于90度）轨迹为螺线
例1：氘核和α粒子，从静止开始经相 同电场加速后，垂直进入同一匀强磁 场作圆周运动.则这两个粒子的
(1)动能之比为多少?
(2)轨道半径之比为多少?
(3)周期之比为多少?
例2： 一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器 下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几 乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应 强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。
高中物理选修3-1第三章第6节《带电粒子在匀强磁场中的运动》ppt课件
出，动能是E，射出后 粒子的运动轨迹如图所示。
今测得它在金属片两边的轨道半径之比是10：9，若在
穿越板过程中粒子受到的阻力大小及电量恒定，则：
A
、
粒子每穿过一次金属片，速度减小了
1 10
2E m
B 、 粒子每穿过一次金属片，动能减小0.19E
C 、粒子穿过5次后陷在金属片里
D、 粒子穿过9次后陷在金属片里
E
B
例9.质量为m带电量为q的小球套在 竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的 动摩擦因数为μ。匀强电场和匀强磁 场的方向如图所示，电场强度为E， 磁感应强度为B。小球由静止释放后 沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁 场也足够大， 求 运动过程中小球的最 大加速度和最大速度。
若将磁场的方向反向，情况又如何？
完成《作业本》中有关内容
解：等离子体通过管道时，在洛伦兹力作用下，
正负离子分别偏向右、左两壁，由此产生的电 压构成U:回路，令qv气B 流q U其a进值出为管U时=的E=压B强av分,且别与为导p线1、 p2，则气流进出管时压力做功的功率分别为 p1Sv和p2Sv，其功率损失为:
p1Sv-p2Sv=ΔpSv 由能量守恒，此损失的功率等于回路的电功率，
P
Q
问题：粒子的运动出发点是那一点？
4.带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题：
• 例5.如图所示，两块长为5d的金属板，相距
为d，水平放置，下板接地，两板间有垂直
纸面向里的匀强磁场，一束宽为d的电子束
从两板左侧垂直磁场方向射入两板间，设电
子质量为m，电量为e，入射速度为v0，要使 电子不会从两板间射出， 5d
圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，
粒子飞出磁场区域后，从b处穿过x轴，速度
《带电粒子在匀强磁场中的运动》 说课稿
《带电粒子在匀强磁场中的运动》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“带电粒子在匀强磁场中的运动”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“带电粒子在匀强磁场中的运动”是高中物理选修 3-1 第三章第六节的内容。
这部分内容是在学生学习了磁场对电流的作用、安培力以及左手定则等知识的基础上，进一步研究带电粒子在磁场中的运动规律。
它既是对前面所学知识的综合应用，也是为后续学习带电粒子在复合场中的运动奠定基础，在整个高中物理电磁学部分具有重要的地位。
教材首先通过实验演示了带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹，然后引导学生运用牛顿第二定律和洛伦兹力的表达式进行理论推导，得出带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式。
教材还安排了一些例题和习题，帮助学生巩固所学知识，提高应用能力。
二、学情分析学生在学习本节课之前，已经掌握了磁场的基本概念、安培力的计算以及牛顿第二定律等知识，具备了一定的分析和解决问题的能力。
但是，对于带电粒子在磁场中的运动，学生可能会感到抽象和难以理解，尤其是在运用数学知识进行推导和计算时可能会遇到困难。
因此，在教学过程中，要注重引导学生通过实验观察和理论分析相结合的方法，逐步理解和掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件。
（2）掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能进行简单的计算。
（3）了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和理论推导，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。
（2）通过运用数学知识解决物理问题，提高学生的数学应用能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对带电粒子在匀强磁场中运动规律的探究，激发学生学习物理的兴趣和热情。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
高中物理(人教版)选修31教学课件：第三章-6-带电粒子在匀强磁场中的运动可编辑全文
(3)粒子在磁场中运动时间的确定
①利用回旋角 α(圆心角)计算运动时间,粒子在磁场中运动一周
的时间为 T,则粒子运动的圆弧所对应的圆心角为 α 时,其运动时间
t=
T。
360°
②当 v 一定时,在磁场中运动的时间
长。
t= ,l
为带电粒子通过的弧
典题例解
【例 1】
如图所示,直线 MN 上方为磁感应强度为 B 的足够大的匀强磁
圆周运动最大轨道半径为 Rmax,其运动轨迹如图所示。问:
(1)所加交变电流频率应是多少?
(2)粒子离开加速器时速度为多大?最大动能为多少?
解析:(1)粒子在电场中运动时间极短,因此高频交变电流频率要
2π
1
,交变电流频率 f=
符合粒子回旋频率,粒子运动的周期 T=
(2)设粒子的最大回旋速度为 vmax
一般应用动能定理求解。
(4)分阶段运动。
带电粒子可能依次通过几个不同情况的复合场区域,其运动情
况随区域发生变化,其运动过程由几种不同的运动阶段组成。此类问
题应该分段求解。
典题例解
【例 3】 质谱仪原理如图所示,a 为粒子加速器,电压为 U1;b 为
速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为 B1,板间距离为 d;c 为偏
=1∶2,当氢核与氦核以 v1∶v2=4∶1 的速度垂直于磁场方向射入磁
场后,分别做匀速圆周运动,则氢核与氦核半径之比 r1∶r2=
,
周期之比 T1∶T2=
。
解析:带电粒子射入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,
所以洛伦兹力提供向心力,即
1 1
1
2
qvB=m ,得
人教版高中物理选修3-1：第三章 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动 课件3
d
则该离子的质量是多少？穿越磁场
v
的时间又是多少？
B
A
30°
v
1.圆心在哪里?
2.轨迹半径多少?
答案:
m 2Bqd v
θ
O
t m d
6qB 3v
练习
如图所示，长为L的水平极板间，有垂直纸面向 里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为L， 板不带电，现有质量为m、电量为q的带正电粒子 （不计重力）从左边极板间中点处垂直磁感线以速 度v水平射入磁场，为使粒子能够打在极板上，则 粒子的速度应满足什么关系？
❖ 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/22021/3/22021/3/23/2/2021 10:10:40 AM ❖ 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/22021/3/22021/3/2Mar-212-Mar-21 ❖ 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/22021/3/22021/3/2Tuesday, March 02, 2021 ❖ 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/22021/3/22021/3/22021/3/23/2/2021
【选修3-1】第三章 六、带电粒子在匀强磁场中的运动
页眉内容第六节带电粒子在匀强磁场中的运动教学目标一、知识与技能1.理解洛伦兹力对粒子不做功.2.理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.3.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，并会用它们解答有关问题.4.知道质谱仪的工作原理5.知道回旋加速器的基本构造及工作原理二、过程与方法1.通过带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的讨论过程，培养学生的分析综合能力2.通过半径公式和周期公式的推导过程，培养学生的理解能力和推理能力3.通过回旋加速器的教学过程，培养学生运用物理知识分析和解决实际问题的能力三、情感、态度与价值观1.通过讲述带电粒子在科技、生产与生活中的典型应用，培养学生热爱科学、致力于科学研究的价值观。
2.回旋加速器是一种高科技的实验设备，通过该问题的学习，培养学生的学习兴趣，开阔学生的视野.教学重点带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式，并能用来分析解决有关问题教学难点1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件2.回旋加速器的工作原理与加速条件教学资源演示仪器：洛仑兹力演示仪教学设计一、引入新课问：什么叫洛伦兹力？其大小和方向怎样确定？问：垂直射入匀强磁场的带电粒子，在洛伦兹力的作用下，将会偏离原来的运动方向。
那么，粒子的运动轨迹是怎样的呢？二、新课教学1.运动轨迹演示：首先简介洛伦兹力演示仪，接着演示电子射线管内的电子的运动方向与磁场方向垂直时，电子的运动轨迹是圆.问：为什么在v ⊥B 的条件下，粒子的运动轨迹是圆形呢？电子做的是匀速圆周运动吗？请同学们试着用学过的运动学和动力学知识进行论证.答：当带电粒子垂直射入匀强磁场中时，粒子的初速度和所受洛伦兹力的方向都在跟磁场方向垂直的平面内，没有任何作用使粒子离开这个平面，所以粒子只能在这个平面内运动.因为洛伦兹力总是跟粒子的运动方向垂直，对粒子不做功，根据动能定理粒子运动的速率不变，洛伦兹力只改变粒子的运动方向.这时洛伦兹力F=q v B 大小不变，方向总与粒子的运动方向垂直且指向圆心，因此带电粒子做匀速圆周运动.过渡：既然带电粒子垂直进入匀强磁场中时做匀速圆周运动，那么圆周的轨道半径和周期与哪些因素有关呢？2.轨道半径和周期问：一带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，速率为v ，它在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，求轨道半径有多大？提示：什么力提供了带电粒子做匀速圆周运动的向心力？学生推导：根据洛伦兹力提供向心力得方程：qvB =mr v 2由此解得轨道半径为：r =qBm v 问：请同学们利用匀速圆周运动的知识求轨道周期.学生推导：将r =qB m v 代入周期公式T =v r π2，解得轨道周期T =qB m π2 小结：公式r =qBm v 表明，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径与粒子的速度成正比，与磁场的磁感应强度成反比公式T =qB m π2表明，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟轨道半径和运动速率无关3质谱仪投影提问：如图所示，一质量为m ，电荷量为q 的粒子从容器A 下方小孔S 1飘入电势差为U 的加速电场，然后让粒子垂直进入磁感应强度为B 的磁场中，最后打到底片D 上.(1)粒子在S 1区做什么运动?(2)在S 2区做何种运动，在S 3区将做何种运动?(3)粒子进入磁场时的速率？(4)粒子在磁场中运动的轨道半径？解析：（1）由于S 1区有加速电场，故带电粒子在电场力的作用下做匀加速直线运动.（2）在S 2区带电粒子不受任何力的作用，故带电粒子做匀速直线运动；在S 3区有匀强磁场，故带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.（3）粒子进入加速电场时的速度很小，可以认为等于零.粒子进入磁场时的速率v 等于它在电场中被加速而得到的速率.由动能定理可知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，即qU =21mv 2由此可解出v =m qU2（4）粒子垂直进入匀强磁场中后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，据洛伦兹力提供向心力，有qvB =m rv 2解得r =qB mv =22qB mU小结：电荷量相同而质量有微小差别的粒子，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，在底片上形成若干谱线状的细条，叫质谱线.每一条谱线对应于一定的质量.从谱线的位置可以知道圆周的半径r ，如果再已知带电粒子的电荷量q ，就可以算出它的质量，这种仪器叫做质谱仪。
高中物理人教版选修3-1 第三章 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动
质谱仪的原理
半径不同意味着比荷不同 意味着它们是不同的粒子
质谱仪的工作原理
质谱仪：是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具。
工作原理：将质量不等、电荷数相等的带电粒子经同一 电场加速再垂直进入同一匀强磁场，由于粒 子质量不同，引起轨迹半径不同而分开，进 而分析某元素中所含同位素的种类。
带电体是否考虑重力
以上讨论中，我们没有考虑带电粒子的重力，只考虑了带电粒子在磁场中 所受洛伦兹力，那么什么样的粒子可以忽略重力，什么样的粒子不可忽略 重力呢？ 磁场中的带电粒子一般可分为两类： ①带电的基本粒子：如电子、质子、α粒子、正负离子等.这些粒子所受重 力和洛伦磁力相比小得多，除非有说明或明确的暗示，一般都不考虑重力 的影响（但并不能忽略质量）。 ②带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等.除非有说明或明确的暗示，一 般都考虑重力作用。 某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定。
带电粒子在匀强磁场中运动的处理方法
带电粒子在匀强磁场圆周运动的分析方法
找圆心
画轨迹
①已知两点速度方向
两洛伦兹力方向的延长线交点为圆心
②已知一点速度方向和另一点位置 弦的垂直平分线与一直径的交点为圆心
带电粒子在匀强磁场中运动的处理方法
计算出粒子所转过的圆心角θ 的大小用公式t=
T 可求出运动时间。
带电粒子在匀强磁场中的运动
教学目标
通过实验指导带电粒子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场会做圆周运动， 圆周运动的半径与磁感应强度的大小和入射的速度的大小有关。
通过理论分析指导带电粒子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场会在磁场的半径公式和 周期公式。 能够用学过的知识分析、计算有关带电粒子在匀强磁场中受力、运动的问 题，了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。
人教版物理选修3—1第三章 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动 课件
2．回旋加速器
两D形盒中有匀强磁场无电场，盒
间缝隙有交变电场。
电场使粒子加速，磁场使粒子回旋。
粒子回旋的周期不随半
径和粒子的速度大小而改变。
让电场方向变化的周期与粒
子回旋的周期一致，从而保 证粒子始终被加速。
几点说明：
（1）每在磁场中做圆周运动,周期 不变
（2）一个周期加速 两次
（3）电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动 周期 相同 （4）电场一个周期中方向变化 两次 （5）粒子加速的最大速度由 盒的半径， 磁感应强度和粒子的比荷 决定
回旋加速器就是根据这一特点设计的
3、带电粒子在有界匀强磁场中做匀速圆周运 动的运行时间
例：垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为 d 的 条形区域内，磁感应强度为 B ．一个质量为 m 、 电量为 q 的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方 向从 α 点垂直飞入磁场区，如图所示，当它飞离 磁场区时，运动方向偏转 θ 角．试求粒子在磁场 中运动的时间t．
解：若刚好从a 点射出，如图： O
r=mv1/qB=l/4 ∴ v1=qBl /4m 若刚好从b 点射出，如图： R2 = l 2 + ( R- l/2)2 R= 5l /4= mv2/qB ∴ v2=5qBl /4m 要想使粒子不打在极板上，
c
R- l/2
a
R
b v l d
l
∴ v0 ＜ q B l / 4 m 或 v0 ＞ 5 q B l / 4 m
五、临界问题
例：长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场， 如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电， 现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力）， 从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场， 欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是： （ ） A．使粒子的速度 v<BqL/4m AB B．使粒子的速度v>5BqL/4m C．使粒子的速度v>BqL/m D．使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m
2020人教版选修3-1第三章 第6节带电粒子在匀强磁场中的运动课件(31张)
第三章 磁 场
解析：选 D 该束带电粒子在偏转磁场中向下偏转，磁场的 方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电，A 选项错 误；带电粒子在电磁场区域，所受的洛伦兹力方向竖直向上，电 场力的方向竖直向下，可知电场强度的方向竖直向下，速度选择 器的 P1 极板带正电，B 选项错误；进入 B2 磁场中的粒子，洛伦 兹力提供向心力，qvB＝mvr2，r＝mqBv，速度一定，半径越大，比 荷mq 越小，但质量 m 不一定大，C 选项错误，D 选项正确．
物理 选修3-1 RJ
第三章 磁 场
解析：选 AC 根据题意，由于加速电场只在实线部分有， 则带电粒子运动一周，经过加速电场一次，故应该被加速一次， 故选项 A 正确，选项 D 错误；据图有：P1P2＝R2－R1＝mqBv2－mqBv1 ＝qmB(v2－v1)和 P3P2＝R3－R2＝mqBv3－mqBv2＝qmB(v3－v2)，由于带 电粒子经过加速电场时有：v22－v12＝2ad，经过处理得到：(v2 －v1)(v1＋v2)＝2ad，同理有：(v3－v2)(v3＋v2)＝2ad，故 B 选项 错误；据 v＝qBmR可知，带电粒子的最大速度由 D 形盒半径决定， 故 C 选项正确．
(1)带电粒子离开磁场时的速度多大？偏转角 多ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ？
(2)带电粒子在磁场中运动多长时间？射出磁场时偏离入射 方向的距离多大？
物理 选修3-1 RJ
第三章 磁 场
解析：(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不 变，故离开磁场时 v＝3.2×106 m/s，
由题意得 R＝mqBv＝1.71×.6×101－027－×19×3.20×.17106 m＝0.2 m. 由几何关系得 sin θ＝RL＝12，可得 θ＝30°.
高中物理选修3-1课件 第三章 第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动
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结束
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1．用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中运动
实验操作
不加磁场时 给励磁线圈通电后
保持电子速度不变， 改变磁感应强度
保持磁感应强度不变， 改变电子速度
轨迹特点 电子束的径迹是_直__线__ 电子束的径迹是__圆__ 磁感应强度越大，轨迹半径_越__小__
电子速度越大，轨迹半径_越__大__
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结束
2．洛伦兹力的作用效果 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_，或者说洛伦兹力不对带电粒子做功，不改变粒子的能量。 3．带电粒子的运动规律 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。洛伦兹力总与速度方向 垂直 ，正好起到了向心力的 作用。
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二、质谱仪和回旋加速器
结束
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：
qU＝__12_m__v_2 _。
①
(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：__q_v_B__＝mrv2。
②
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结束
(1)带电粒子若垂直进入非匀强磁场后做半径不断变化的运动， 这时公式 r＝mqBv是否成立？ 提示：成立。在非匀强磁场中，随着B的变化，粒子轨迹 的圆心、半径不断变化，但粒子运动到某位置的半径仍由 B、q、v、m决定，仍满足r＝mqBv。