广东省惠州市高中物理第三章磁场第五节研究洛伦兹力第5课时导学案无答案粤教版选修3_1.doc
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1、第六节 洛伦兹力与现代技术【自主学习】一、 学习目标1. 知道速度选择器、质谱仪、回旋加速器的工作原理2. 过程与方法 数学方法在物理中的应用、物理原理解决实际问题3. 情感、态度与价值观 具备严密的科学推理的作风。二、 重点难点 速度选择题、质谱仪、回旋加速器的工作原理三、自主学习速度选择器、质谱仪和回旋加速器1.速度选择器 若qv0BEq,即v0,粒子做匀速直线运动2质谱仪(1)构造:如图所示,由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成(2)原理:粒子由静止被加速电场加速,根据动能定理可得关系式qUmv2.粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转,做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得关系式qvB由
2、两式可得出需要研究的物理量,如粒子轨道半径、粒子质量、比荷r,m,3回旋加速器(1)构造:如图923所示,D1、D2是半圆金属盒,D形盒的缝隙处接交流电源D形盒处于匀强磁场中(2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙,两盒间的电势差一次一次地反向,粒子就会被一次一次地加速由qvB,得Ekm,可见粒子获得的最大动能由磁感应强度和D形盒半径决定,与加速电压无关【课堂检测】1.如图所示,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,
3、粒子运动轨迹不会改变()A粒子速度的大小 B粒子所带的电荷量C电场强度 D磁感应强度2.如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度地飘入电势差为U的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片M上下列说法正确的是()A粒子进入磁场时的速率v B粒子在磁场中运动的时间tC粒子在磁场中运动的轨道半径r D若容器A中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置3回旋加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是()A离子从电场中获得能量B离子从磁场中获得能量C只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能D只增大D形盒的
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