3.6：带电粒子在匀强磁场中的运动----第一课时

3.6带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态？（重力不计）问题1：问题2：带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态？（重力不计）匀速直线运动加速电压选择挡励磁电流选择挡电子枪励磁线圈一、实验观察：洛伦兹力演示仪演示：用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的偏转。首先进行讨论，根据洛伦兹力的知识预测电子束的径迹，然后观察检验你的预测。a、不加磁场时观察电子束的径迹b、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹c、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹半径的变化d、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹半径的变化二、理论探究(1)沿着与磁场垂直的方向射入的带电粒子在匀强磁场中做什么运动?其所受洛伦兹力起什么作用?(2)质量为m、电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中时,粒子运动径迹的半径r和周期T是多少?（3）根据推导出的表达式可以知道带电粒子运动径迹的半径r与速度v有什么关系？周期T与半径r和速度v又有什么关系？通过格雷塞尔气泡室显示的带电粒子在匀强磁场中的运动径迹思考：上面图为带电粒子在气泡室运动径迹的照片。有些带电粒子的径迹为什么有很多不是圆周而是螺旋形?例题:一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似地看成一小段圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变），从图中情况可以确定（）A．粒子从a到b，带负电B．粒子从a到b，带正电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电baD三、质谱仪：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，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：（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课堂反馈：已知氚核的质量约为质子的三倍，带正电荷电荷量为一个元电荷，α粒子即氦原子核，质量约为质子的四倍，带正电荷，电荷量为元电荷的两倍。现在质子、氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，求一下情况它们运动半径之比：（1）它们的速度大小相等。（2）它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场。