1、3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动,问题讨论一：带点粒子在匀强磁场中的运动情况,思考： 1.如图，带点粒子沿磁感线进入磁场（vB），则它在磁场中怎样运动呢？,2.若带点粒子垂直于磁感线进入磁场（vB），则它在磁场中怎样运动呢？,匀速直线运动,（1）当vB 时 ，洛伦兹力的方向与速度方向的关系?粒子运动的轨迹平面有何特点？,（2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速率变化么？,（3）洛伦兹力在粒子运动过程中如何变化？,理论分析：,问题讨论一：带点粒子在匀强磁场中的运动情况,思考： 1.如图，带点粒子沿磁感线进入磁场（vB），则它在磁场中怎样运动呢？,2.带点粒子垂直于磁感线进入磁场（vB），则
2、它在磁场中怎样运动呢？,3.粒子运动方向与磁场有一夹角，则它在磁场中怎样运动呢？,匀速直线运动,匀速圆周运动,等距螺旋运动,一、带电粒子在匀强磁场中的运动,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。,1、轨道半径,带电粒子只受洛伦兹力，作圆周运动，洛伦兹力提供向心力：,解得：,一、带电粒子在匀强磁场中的运动,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。,1、轨道半径,2、运行周期,（周期跟轨道半径和运动速率均无关）,1.两个相同的粒子，速度大小不同，轨迹如图所示。试分析两轨迹对应粒子速度的大小关系,2.比较它们的周期大小,质谱仪的示意图,二、质
3、谱仪,质谱仪是一种分析同位素、测定带电粒子比荷及测定带电粒子质量的重要工具。,质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的，他用质谱仪发现了氖20和氖22，证实了同位素的存在。现在质谱仪已经是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。,三、回旋加速器,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：,（一）直线加速器,3.困难：技术上不能产生过高电压；加速设备长。,三、回旋加速器,（一）直线加速器,（二）回旋加速器,解决上述困难的一个途径是把加速电场“卷起来”，用磁场控制轨迹，用电场进行加速。,三、回旋加速器,原理：电场使粒子加速，磁场使粒子回旋。,回旋周期： ，与半径、速度的大小无关。,离盒时粒子的最大动能：,与加速电压无关，由半径决定。,
