洛伦兹力的应用高二物理（教科版2019选择性）

第四节洛伦兹力的应用教科版（2019）高中物理选择性必修第二册@HY第一章磁场对电流的作用洛伦兹力在现代科学技术中有着广泛的应用回旋加速器质谱仪质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入阿斯顿结构：质谱仪主要由＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、和＿＿＿＿三部分构成；加速电场加速电场速度选择器偏转磁场质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入满足功能一：加速电场满足功能二：速度选择器满足功能三：偏转应用：质谱仪是测量带电粒子＿＿和分析＿＿＿的重要工具。质量同位素质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入回旋加速器：

结构：回旋加速器主要由圆柱形磁极、两个＿＿＿＿＿、＿＿＿＿电源、粒子源和粒子引出装置等构成；劳伦斯

(a)世界上第一台回旋加速器(b)原理图半圆金属盒高频交变质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入回旋加速器工作原理1、作用：产生高速运动的粒子2、原理用磁场控制轨道、用电场进行加速+-+-~vmUBR质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入谈论交流

两个D形盒之间的电场承担了对粒子加速的重任。它的场强要怎样变化，才能使加速效果最好？质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入运动周期：＿＿＿。【说明】

运动周期T与运动速度v＿＿。交变电压的周期（频率）等于粒子在磁场中运动的周期T（频率）不能无关回旋加速器工作原理质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入解：当粒子从D形盒出口飞出时，粒子的运动半径=D形盒的半径RmqBRvm=质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入问题4：带电粒子的最终能量

当带电粒子的速度最大时，其运动半径也最大，带电粒子的最终动能：

所以，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R．最终能量与加速电压无关质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入【回旋加速器理论总结】

质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入+圆周运动分析专题xxxxxxxxxxxxxx重要的参量圆心O半径R.O有哪些方法确定轨迹圆心？质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入找圆心画轨迹：OOO一、已知两方向二、已知一方向，一点质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入找圆心画轨迹：求半径：几何法求半径算时间：qBTt=qmpq=2

公式求半径vOOlt=v

质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入例1：质量为m，电荷量为q的正粒子，从A点以速度v垂直射入匀强磁场中。已知射出点P距射入点A的距离为L.求:（1）磁场的磁感应强度（2）从A到P，粒子运动的时间

当带电粒子从同一边界入射出射时速度与边界夹角相同PAR质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入例2：如图所示，一束电子(电量为e，质量为m)垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，求：1）若穿过磁场时速度偏转角为30º，电子入射速度大小2）电子能穿过磁场时，速度该满足什么条件?dBe30vO30Rv质谱仪回旋加速器利用磁场控制带电粒子运动新课引入1.有电子、质子、氘核、氚核，以相同速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是()A．氘核B．氚核

C．电子D．质子

2.质子和a粒子由静止出发，经过同一加速电场加速后，沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，则它们在磁场中的各运动量间的关系正确的是()A．速度之比为2:1B．周期之比为1:2C．半径之比为1:2D．角速度之比为1:1BB课堂练习3.(多选)如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动.在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法一定错误的是()A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率不变，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小AD课堂练习4.一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连。下列说法中，正确的是()A.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子A课堂练习5.(多选)如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子以速度v沿直线穿过相互垂直的匀强电场(电场强度为E)和匀强磁场(磁感应强度为B1)的重叠区域，然后通过狭缝S0垂直进入另一匀强磁场(磁感应强度为B2)，最后打在照相底片上的三个不同位置，粒子的重力可忽略不计，则下列说法中，不正确的是()A.该束粒子带负电B.P1板带负电C.粒子的速度v满足关系式v=E/B2D.在磁感应强度为B2的磁场中，运动半径越大的粒子，比荷q/m越小ABC课堂练习6.(多选)一带电粒子在强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如它又顺利进入另一磁感强度为2B的匀强磁场中仍做匀速圆周运动，则()

A.粒子的速率加倍，周期减半

B.粒子的速率不变，轨道半径减半

C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的1/4D.粒子速率不变，周期减半7.