第一章安培力与洛伦兹力第3节带电粒子在匀强磁场中的运动本节教材的内容属于洛伦兹力知识的应用,教材采用了实验探究加理论分析与推导的方式.带着实验得到的感性材料,再用学过的知识进行理论分析,让学生在这一学习过程中对理论与实践相结合的研究方法有所体会,并且在学习过程中尝到成功的喜悦。物理观念:洛伦兹力的性质科学思维:通过洛伦兹力性质与平面几何知识的结合,分析带电粒子在磁场中的运动轨迹科学探究:采用洛伦兹力演示仪,通过控制变量法,研究影响电子束运动轨迹的因素。科学态度与责任:研究洛伦兹力在质谱仪、回旋加速器中的应用原理。1、教学重点:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式,并能用来分析有关问题2、教学难点:粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动洛伦兹力演示仪、感应线圈、电源、多媒体等一、带电粒子在匀强磁场中的运动讨论:若带电粒子(不计重力)以沿着与匀强磁场垂直的方向射入磁场,粒子将如何运动?1、由于是匀强磁场,洛伦兹力大小保持不变2、洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直,洛伦兹力只会改变粒子速度的方向,不会改变其大小所以,沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子,在匀强磁场中做匀速圆周运动二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期匀强磁场中带电粒子运动轨迹的半径与哪些因素有关?思路:带电粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力。qvB=mv2rr=mvqB可见r与速度v、磁感应强度B、粒子的比荷有关实验演示:洛伦兹力演示仪①加速电场:作用是改变电子束出射的速度②励磁线圈:作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场1.不加磁场时观察电子束的径迹。2.给励磁线圈通电,在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向,由纸内指向读者的磁场,观察电子束的径迹。3.保持磁感应强度不变,改变出射电子的速度,观察电子束径迹的变化。4.保持出射电子的速度不变,改变磁感应强度,观察电子束径迹的变化。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时周期有何特征?根据T=2πrv结合r=mvqB可知T=2πmqB可见同一个粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度无关【例题】一个质量为1.67×10-27kg、电荷量为1.6×10-19C的带电粒子,以5×105m/s的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2T的匀强磁场。求:(1)粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径;(3)粒子做匀速圆周运动的周期。分析依据所给数据分别计算出带电粒子所受的重力和洛...