高中物理-帶電粒子在勻強磁場中的運動教學(xué)課件設(shè)計

帶電粒子在勻強磁場中的運動學(xué)習(xí)目標1.理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強度方向垂直時，做勻速圓周運動。2.會推導(dǎo)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式。3.知道質(zhì)譜儀、回旋加速器的工作原理。認識先進科技的發(fā)展。帶電粒子在勻強磁場中的運動

沿著與磁場平行的方向射入磁場的帶電粒子，在勻強磁場中做什么運動？?一、帶電粒子在勻強磁場中的運動＋vB

沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，在勻強磁場中做什么運動？?一、帶電粒子在勻強磁場中的運動

沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，在勻強磁場中做什么運動？?一、帶電粒子在勻強磁場中的運動一、帶電粒子在勻強磁場中的運動1.v0⊥B，v0和洛倫茲力F的方向都在跟B垂直的平面內(nèi)，沒有任何作用使粒子離開這個平面，所以粒子只能在這個平面內(nèi)運動。2.F⊥

v0，F(xiàn)對粒子不做功。它只改變粒子的運動方向，不改變其速度大小，因此粒子運動時速率不變。3.v0大小不變，F(xiàn)=qv0B

，所以洛侖茲力的大小也不改變，F(xiàn)⊥

v0，正好起到了向心力的作用。所以沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，在勻強磁場中做勻速圓周運動。理論推導(dǎo)洛倫茲力演示儀實驗驗證電子槍玻璃泡勵磁線圈電子槍玻璃泡勵磁線圈洛倫茲力演示儀實驗驗證勵磁線圈BII無磁場實驗驗證有磁場實驗現(xiàn)象：在暗室中可以清楚地看到:

在沒有磁場作用時，電子的軌跡是直線；在管外加上垂直v的勻強磁場，電子的軌跡變彎曲成圓形?！痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢烈?、帶電粒子在勻強磁場中的運動

沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，在勻強磁場中做勻速圓周運動。1、軌道半徑帶電粒子只受洛倫茲力，做圓周運動，洛倫茲力提供向心力：解得：2、運行周期（T跟R和v均無關(guān)!）帶電粒子在氣泡室運動徑跡的照片（1）不同帶電粒子的徑跡半徑為何不同？（2）同一徑跡上為什么曲率半徑越來越??？

質(zhì)譜儀是一種分析同位素、測定帶電粒子比荷及測定帶電粒子質(zhì)量的重要工具。二、質(zhì)譜儀二、質(zhì)譜儀

質(zhì)譜儀是一種分析同位素、測定帶電粒子比荷及測定帶電粒子質(zhì)量的重要工具。+S1→S2：在磁場中：解得：二、質(zhì)譜儀+

質(zhì)譜儀是一種分析同位素、測定帶電粒子比荷及測定帶電粒子質(zhì)量的重要工具。三、回旋加速器

要認識原子核內(nèi)部的情況，必須把核“打開”進行“觀察”。然而，原子核被強大的核力約束，只有用極高能量的粒子作為“炮彈”去轟擊，才能把它“打開”。產(chǎn)生高能“炮彈”的“工廠”就是各種各樣的粒子加速器。三、回旋加速器1.加速原理：利用加速電場對帶電粒子做正功使帶電粒子的動能增加，qU=Ek．2.直線加速器，多級加速如圖所示是多級加速裝置的原理圖：（一）直線加速器q（U1+U2+U3+……

）=Ek．三、回旋加速器（一）直線加速器（二）回旋加速器用磁場控制軌跡，用電場進行加速。交流電源真空容器強磁場××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××U~BU~原理：××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××U~BU~AA′BB′A1A1′B1B1′++原理：電場使粒子加速，磁場使粒子回旋。U~B原理：(1).周期：T回旋=T交變(2).最大速度：當B、m、q一定時，粒子能獲得的最大速度決定于盒半徑。R最大=R盒離盒時粒子的最大動能：與加速電壓無關(guān)，由半徑?jīng)Q定。三、回旋加速器原理：電場使粒子加速，磁場使粒子回旋?；匦芷冢海c半徑、速度的大小無關(guān)。離盒時粒子的最大動能：與加速電壓無關(guān)，由半徑?jīng)Q定。三、回旋加速器回旋加速器的局限性（1）D形盒半徑不能無限增大（2）受相對論效應(yīng)制約，質(zhì)量隨速度而增大，周期T變化。

此加速器可將質(zhì)子和氘核加速到1MeV的能量，為此1939年勞倫斯獲得諾貝爾物理學(xué)獎。1932年勞倫斯研制第一臺回旋加速器的D型室.三、回旋加速器三、回旋加速器1958年8月30日，我國第一座原子反應(yīng)堆回旋加速器開始運轉(zhuǎn)。加速器學(xué)習(xí)目標1.理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強度方向垂直時，做勻速圓周運動。2.會推導(dǎo)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式。3.知道質(zhì)譜儀、回旋加速器的工作原理。認識先進科技的發(fā)