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1、洛伦兹力综合分析,核心要点突破,V/B,VB,F洛=0匀速直线运动,F洛=qBv匀速圆周运动,一、利用磁场控制带电粒子的运动,1、,2特点：只改变带电粒子的_，不改变带电粒子的_,运动方向,速度大小,二、质谱仪和回旋加速器1质谱仪原理图：,qU,qvB,质量m,质量,同位素,2回旋加速器(1)构造图：如图353,图353,回旋加速器的核心部件是两个_.,D形盒,不变,特别提醒：(1)电子、质子、粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用(2)注意重力、电场力做功与路径无关，洛伦兹力始终和运动方向垂直、永不做功的特点,课堂互动讲练,如图所示，一束带电粒子以速度v0垂直
2、射入磁感应强度为B、半径为r的圆形匀强磁场区域中，穿透磁场时速度方向与原来入射方向的夹角是60，则粒子的比荷是_，穿透磁场的时间是_,变式训练1 图1是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是_。A加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C加一电场，电场方向沿z轴负方向D加一电场，电场方向沿y轴正方向,B,变式训练2：如图，有a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等，有ma=mbmc=md，以不等的速率vavb=vcvd进入速度选择器后，有两种离子从速
3、度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定（）A射向P1的是a离子B射向P2的是b离子C射向A1的是c离子D射向A2的是d离子,A,变式训练3如图所示，在圆形区域里，有匀强磁场，方向如图所示，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中()A运动时间越长的，其轨迹所对应的圆心角越大B运动时间越长的，其轨迹越长C运动时间越短的，射出磁场时，速率越小D运动时间越短的，射出磁场时，速度方向偏转越小,如图所示是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图设法将某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的分子离子分子离子从狭缝S1以很小的速度进
4、入电压为U的加速电场区(初速不计)，加速后，再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ.最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝S3的细线若测得细线到狭缝S3的距离为d，导出分子离子的质量m的表达式,【规律总结】熟练掌握带电粒子在电场中加速和磁场中做匀速圆周运动的公式，才能较好地解决题目,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属盒，两盒分别和一高频交流电源两极相连，以便在盒间的窄缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过窄缝都得到加速，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子
5、电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为Rm，其运动轨迹如图所示，问：,(1)粒子在盒内做何种运动？(2)所加交流电频率应是多大，粒子角速度为多大？(3)粒子离开加速器时速度是多大，最大动能为多少？(4)设两D形盒间电场的电势差为U，求加速到上述能量所需的时间(不计粒子在电场中运动的时间),【规律总结】求解此题应注意以下两点：(1)交流电的周期与粒子做圆周运动的周期相同回旋加速器才能正常工作(2)根据匀速圆周运动知识求出粒子最大速度的表达式，再据此判断它与何物理量有关,变式训练4用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可以采用下列哪几种方法()A将其磁感应强度增大为
6、原来的2倍B将其磁感应强度增大为原来的4倍C将D形盒的半径增大为原来的2倍D将D形盒的半径增大为原来的4倍,练习1：如图所示，质量为m、带电量为q的粒子，从两平行带电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度V0飞入场区。已知板间距离为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过场区（不计重力）。现将磁感应强度增大到某一数值，则粒子将落到极板上，试求当粒子落到极板上时动能的大小为多少？,分析：电场力做负功，洛论兹力不做功,练习2：在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转设重力可以忽略不计，则在这区域中和B的方向可能是（）A、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同 B、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反 C、E竖直向上，B垂直纸面向外 D、E竖直向上，B垂直纸面向里,A B C,练习3：厚度为h、宽度为d的金属板放在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，则当电流 I 流过导体时，在导体板上下侧面间会产生电势差U=？,
