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复习：
射入匀强磁场中的带电粒子将做什么运动呢？
思考：
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3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动
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一、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
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洛伦兹力演示器
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观察与思考
1、不加磁场时，电子束的径迹如何？
2、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹又怎样？
直线
圆周
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当带电粒子q以速度v垂直进入匀强磁场中，
洛伦兹力与V垂直，不改变带电粒子速度的大小，只改变它的方向，起到向心力的作用。
所以带电粒子垂直射入磁场做匀速圆周运动
思考与讨论：带电粒子垂直射入磁场为什么做圆周运动？
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洛伦兹力提供向心力
周期T与运动速度及运动半径无关。
思考：质量m电量为q带电粒子，以v在垂直于磁场B的平面内做匀速圆周运动，半径周期如何求呢？
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观察与思考
2、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹怎样变化？
1、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹又会怎样变化？
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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：同一条径迹为什么半径越来越小？
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例题：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
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解：据动能定理
粒子只受洛伦兹力，与速度方向时刻垂直，提供做匀速圆周运动的向心力
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从结果看m与q的比值不同，r不同，打在底片不同位置这样的仪器叫做质谱仪，可以算出粒子的比荷，分析同位素。
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1．加速原理：利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加
加速器
（一）、直线加速器
怎样获得更大能量？
Ek =
qu
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1．加速原理：利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加，qU=Ek．
2．直线加速器，多级加速
　　　如图所示是多级加速装置的原理图：
加速器
（一）、直线加速器
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1．加速原理：利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加，qU=Ek．
2．直线加速器，多级加速
　　　如图所示是多级加速装置的原理图：
加速器
（一）、直线加速器
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1．加速原理：利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加，qU=Ek．
2．直线加速器，多级加速
　　　如图所示是多级加速装置的原理图：
加速器
（一）、直线加速器
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思考 ：带电粒子经n极电场加速后增加的动能为多少？
3．直线加速器占有的空间范围大，在有限的空间范围内制造直线加速器受到一定的限制．
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二、回旋加速器
1．1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，实现了在较小的空间范围内进行多级加速．
2．工作原理：利用电场对带电粒子的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用来获得高能粒子，这些过程在回旋加速器的核心部件——两个D形盒和其间的窄缝内完成。
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1931年，加利福尼亚大学的劳伦斯斯提出了一个卓越的思想，通过磁场的作用迫使带电粒子沿着磁极之间做螺旋线运动,把长长的电极像卷尺那样卷起来，发明了回旋加速器，第一台直径为27cm的回旋加速器投入运行，它能将质子加速到1Mev。1939年劳伦斯获诺贝尔物理奖。
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二、回旋加速器
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（1）磁场的作用是什么？


（2）电场的作用是什么？
使带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。
使带电粒子经过两个D形盒
之间的窄缝时被加速．
（3）交变电压的周期与带电粒子在D形盒中
运动周期有什么关系？
相同
思考与讨论
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当带电粒子的速度最大时，其运动半径也最大，由r=mv/qB 得
思考：要提高加速粒子的最终能量，应该怎么办？
尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R．
(4)若D形盒的半径为R，则带电粒子的最终
动能为多少？
v= rqB/m，
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本课小结：
做匀速直线运动
平行磁感线进入：
垂直磁感线进入：
二、质谱仪：研究同位素（测荷质比）的装置
三、回旋加速器：使带电粒子获得高能量的装置
由D形盒、高频交变电场等组成
做匀速圆周运动
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作业：
学案 当堂练习
课下探究:
当带电粒子不平行也不垂直
射入磁场时它做什么运动？
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祝同学们学习愉快！

老师们工作顺利！
再见！
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1、 回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形盒的直径为d，用该回旋加速器加速质量为m、电量为q的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：
（1） 粒子的回转周期是多大？
（2）高频电极的周期为多大？
（3） 粒子的最大动能是多大？
（4） 粒子在同一个D形盒中相邻两条轨道半径之比
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2、如图所示，一束电子（电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300。求 : (1) 电子的质量m=? (2) 电子在磁场中的运动时间t=?
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3、如图所示，在半径为R 的圆的范围内，有匀强磁场，方向垂直圆所在平面向里．一带负电的质量为m电量为q粒子，从A点沿半径AO的方向射入，并从C点射出磁场．∠AOC＝120o．则此粒子在磁场中运行的时间t＝__________．
(不计重力)．
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4、如图所示，在直线MN的右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直向里。电子(电量e、质量m)以速度v从MN上的孔A，垂直
于MN方向射入匀强磁场，途
经P点，并最终打在MN上的
C点、已知AP连线与速度方向
的夹角为θ，不计重力。求
（1）A、C之间的距离
（2）从A运动到P点所用的时间。
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5、如图所示，一带正电粒子质量为m，带电量为q，从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45°角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区，粒子初速度大小为v，则
(1)粒子经过多长时间再次到达隔板？
(2)到达点与P点相距多远？
（不计粒子的重力）
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6、长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁场强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁场以速度v平行
极板射入磁场，欲使粒
子不打在极板上，则粒
子入射速度v应满足什
么条件？