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高中物理编辑
2019-2020版高中物理第三章磁场6带电粒子在匀强磁场中的运动教案新人教版选修3-1
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  • 资源类别学案
    资源子类同步学案
  • 教材版本人教版(现行教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高二年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1207 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2019/7/8 16:30:29
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资源简介
6 带电粒子在匀强磁场中的运动
[学科素养与目标要求] 
物理观念:1.掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律.2.知道质谱仪、回旋加速器的构造和工作原理.
科学思维:1.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法,会推导匀速圆周运动的半径公式和周期公式.2.会利用相关规律解决质谱仪、回旋加速器问题.
一、洛伦兹力的特点
由于洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直,故洛伦兹力对粒子不做功
二、带电粒子在匀强磁场中的运动
1.若vB,洛伦兹力F0,带电粒子以速度v匀速直线运动.
2.若vB,带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v匀速圆周运动.
(1)向心力由洛伦兹力提供,即qBvm.
(2)轨道半径:r.
(3)周期:TT与速度v无关
三、质谱仪
1.用途:测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.
2.运动过程:
(1)带电粒子经过电压为U的加速电场加速,qUmv2①.
(2)垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做匀速圆周运动,r,由①②r.
3.分析:如图1所示,根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小,就可以判断带电粒子比荷的大小,如果测出半径且已知电荷量,就可求出带电粒子的质量
1
四、回旋加速器
1.构造图(如图2所示)
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2.工作原理
(1)电场的特点及作用
特点:两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的电场.
作用:带电粒子经过该区域时被加速.
(2)磁场的特点及作用
特点:D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中.
作用:带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,从而改变运动方向半个周期后再次进入电场.
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