河北师范大学附属民族学院 高中部 理综组
§3.6.2 带电粒子在匀强磁场中运动（二） 同步导学案
【学习目标】
1．理解带电粒子初速度方向与磁感应强度方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
2．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。
3．了解回旋加速器的工作原理
【自主学习】
1.粒子的_______________之比叫做比荷，比荷是带电粒子的一种基本属性，质谱仪是测定带电粒子比荷的重要仪器，利用质谱仪可以精确测定某种元素的原子量，区分同位素．
2.回旋加速器原理：
（1） 由于________原因，D形金属扁盒内没有电场，粒子在D形金属扁盒内运动时不能获得加速，仅在磁场力作用下做________运动，周期为________．
（2）两个D形金属扁盒缝隙中存在交变的电场，只要保证粒子每次进入电场时，都是加速电场，粒子就能获得加速．粒子在磁场中转过半圈的时间为圆周运动的半周期，这就要求交流电经过这段时间就要改变方向一次，尽管粒子的速度越来越大，但粒子的运动周期与速度_____，不计粒子通过缝隙所需要的时间，只要满足交流电的周期与粒子作圆周运动的周期_______，粒子就能不断地获得加速．D形金属扁盒的半径为R，根据Bqv=mv2/R，粒子飞出加速器时的动能为EK=mv2/2=B2R2q2/2m，它与加速电压U无关。
【知识探究】
探究点：质谱仪
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S1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子经过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，最后打到底片D上.
(1)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。
(3)求该粒子的比荷q/m
探究点：回旋加速器
1．直线加速器：
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。
2．回旋加速器
高二物理备课教案 主备课人 明建国 参与人 贾海桃
2012-10-31
1 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动（一）
一．带电粒子在匀强磁场中的运动：
带电粒子以一定的初速度v进入匀强磁场，在只有洛伦兹力的条件下（忽略重力及其它力），我们讨论两种典型的运动：
1．若带电粒子的速度方向与磁场方向平行（相同或相反），此时带电粒子所受的洛伦兹力为__________，带电粒子将以入射速度v做____________运动。
2．若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，由于洛伦兹力和运动
方向__________，因此不改变______________，只不停地改变
______________，所以带电粒子做_______________运动，洛伦兹
力提供了________________。
说明：粒子的初速度和它所受的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。
（1）洛伦兹力提供向心力：________ =_________=_________=__________；
（2）轨道半径公式：R = ____________= _____________；
（3）周期公式：T = __________=______________ 。
【例1】在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则( )
A．粒子的速率加倍，周期减半
B．粒子速率不变，轨道半径减半
C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的1/4
D．粒子速率不变，周期减半
【例2】画出下列图中粒子的运动轨迹
二．确定带电粒子在磁场中运动的轨迹
1．圆心的确定：带电粒子进入一个有界匀强磁场后的轨迹是一段圆弧，如何确定圆心是解决问题的前提，也是解题的关键．
东平高级中学高二物理导学案B (32) 主备：赵凡贵 审核人：钟存锋 班级： 姓名： 使用日期：2014.12.25
1 2 §3.1重力、弹力、摩擦力
【学习目标】
1、 知道重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力及重心的概念。
2、 理解弹力的产生条件和方向的判断，及弹簧的弹力的大小计算。
3、 理解摩擦力的产生条件和方向的判断，及摩擦的大小计算。
考点整理
一、力的概念
1．力是 。2．力的物质性是指 。
3．力的相互性是 ，施力物体必然是受力物体，力总是成对的。
4．力的矢量性是指 ，形象描述力用 。
5．力的作用效果是 或 。6．力可以按其 和 分类。
二、重力
重力：由于地球对物体的 而使物体受到的力；大小：G = ；方向： ．
⑴ g的特点：① 在地球上同一地点g值是 ；② g值随着纬度的增大而 ．③ g值随着高度的增大而
．
⑵ 重心：物体的重心与物体的 、物体的 有关；质量分布均匀的规则物体，重心在其 ；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定．
3.6带电粒子在匀强磁场中的运动
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
引导学生预测电子束的运动情况。
（1）不加磁场时，电子束的径迹；
（2）加垂直纸面向外的磁场时，电子束的径迹；
（3）保持出射电子的速度不变，增大或减小磁感应强度，电子束的径迹；
（4）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度，电子束的径迹。
结论：当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做__________
推导：一带电量为q，质量为m ，速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径r和周期T为多大？。
总结：①粒子速度越大，轨迹半径越大；磁场越强，轨迹半径越小。
②粒子运动的周期与粒子的速度大小无关。磁场越强，周期越短。
例1：一个带电粒子在磁场力作用下做匀速圆周运动，要想确定带电粒子的电荷量与质量之比，则只需要知道（ ）
A.运动速度v和磁感应强度B B.磁感应强度B和运动周期T
C.轨道半径R和运动速度V D.轨道半径R和磁感应强度B
例2：氘核( )、氚核( )、氦核( )都垂直磁场方向入射同一匀强磁场，求以下几种情况下，它们轨道半径之比及周期之比各是多少？（1）以相同速率射入磁场；（2）以相同动能射入磁场．
二．带电粒子在磁场中做圆周运动的分析方法：
1. 圆心的确定
方法１：
方法2：
2. 半径的确定：
3. 确定运动时间：
