第六节　洛伦兹力与现代技术

[学科素养与目标要求]　

物理观念：1.掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律.2.知道质谱仪、回旋加速器的构造和工作原理.

科学思维：1.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法，会推导匀速圆周运动的半径公式和周期公式.2.会利用相关规律解决质谱仪、回旋加速器问题.

一、带电粒子在磁场中的运动

1.实验探究：

(1)洛伦兹力演示仪：电子射线管内的电子枪(即阴极)发射出电子束，使管内的氢气发出辉光，这样就可显示出电子的径迹.

(2)实验现象：

①当没有磁场作用时，电子的运动轨迹是直线.

②当电子垂直射入磁场时，电子的运动轨迹是圆.

2.带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动：

(1)运动性质：匀速圆周运动.

(2)向心力：由洛伦兹力提供，即qvB＝m.

(3)半径：r＝.

(4)周期：T＝，周期与磁感应强度B成反比，与轨道半径r和速率v无关.

二、质谱仪

图1为质谱仪工作原理示意图.