带电粒子在匀强磁场中的运动学案5.doc

带电粒子在匀强磁场中的运动学案5.doc. net 教师助手学生帮手家长朋友 . net . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net 电子枪玻璃泡励磁线圈+vO F= qvB 【学****目标】 1 .理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。 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,知道它们与哪些因素有关,并会应用它们解答有关问题。 3 .知道质谱仪与回旋加速器的工作原理【学****重点】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,并能用来分析有关问题。【学****难点】带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。【问题导学】目标一: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中,将如何运动? 2 .带电粒子垂直射入匀强磁场中,将如何运动? (1 )粒子所受磁场力与运动速度的特点: (2 )粒子运动的特点: 3 .带电粒子与磁场方向有一夹角( 0° ,90 ° ,180 ° 除外)射入匀强磁场中,将如何运动? 目标二: 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的半径 1 .带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力。 2 .圆周运动的轨道半径: 3 .质谱仪: 通过测出粒子圆周运动的半径,计算粒子的比荷或质量及分析同位素的仪器. 例1 、一个质量为 m 、电荷量为 q 的粒子,从容器下方的小孔 S 1 飘入电势差为 U 的加速电场,其初速度几乎为零, 然后经过 S 3 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。(1 )求粒子进入磁场时的速率。(2 )求粒子在磁场中运动的轨道半径。目标三: 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的周期 . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net 1 .圆周运动的周期:2 .回旋加速器:(1 )直线加速器①加速原理:利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加, qU= ?E k. ②直线加速器, 多级加速如图所示是多级加速装置的原理图③困难: 技术上不能产生过高电压; 加速设备长。(2 )回旋加速器: ①解决上述困难的一途径是把加速电场“卷起来”,用磁场控制轨迹,用电场进行加速。②结构:两个 D 形盒及两个大磁极, D 形盒间的窄缝,高频交流电③原理: 电场使粒子加速,磁场使粒子回旋。④粒子被加速后,运动速率和运动半径都会增加,它的运动周期会增加吗? ⑤对D 形盒窄缝间的交流电压的周期有什么要求? ⑥回旋加速器加速的带电粒子的最终能量由哪些因素决定? 例2 、关于回旋加速器的工作原理,下列说法正确的是:() A 、电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋 B 、电场和磁场同时用来加速带电粒子 C 、同一加速器,对某种确定的粒子,它获得的最大动能由加速电压决定 D 、为了是粒子不断获得加速,粒子圆周运动的周期等于交流电的半周期基础题(一看就懂,一做就会) 1. 关于带电粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是( ) A 、带电粒子飞入匀强磁场后,一定做匀速圆周运动 B 、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时,速度一定不变 C 、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时,洛仑兹力的方向总和运动方向垂直 D 、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时,动能一定保持不变 2. 质子和α