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2024版高中物理第6章磁吃电流和运动电荷的作用第3
节洛伦兹力的应用学案鲁科版选修3_1
学 习 目 标 1.知道洛伦兹力对运动电荷不做功，它只改变速度的方向，不改变速度的大小. 2.知道垂直射入匀强磁场的带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，会用公式F＝qvB推导其做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题．(重点、难点) 3.知道质谱仪和回旋加速器的构造、原理以及用途．(难点) 知 识 脉 络 带 电 粒 子 在 磁 场 中 的 运 动 1．只考虑磁场作用力时，平行射入匀强磁场中的带电粒子，做匀
速直线运动．
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．
(3)半径：r＝.
(4)周期：T＝，由周期公式可知带电粒子的运动周期与粒子的质量成正比，与电荷量和磁感应强度成反比，而与轨道半径和运动速率
无关．
1．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径与粒子的质量和速
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2．运动电荷进入磁场后(无其他场)可能做匀速圆周运动．(√)3．匀强磁场中带电粒子垂直磁场方向的速度越大，粒子在磁场中
做圆周运动的周期越小．(×)
洛伦兹力的特点和作用效果是什么？
【提示】 (1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小．即洛伦兹力
不对带电粒子做功．
(2)洛伦兹力总与速度方向垂直，其效果是正好起到了向心力的
作用．
如图6-3-1所示，一电子(重力可忽略不计)垂直飞入匀强磁场B
中．经过1、2两点．
图6-3-1
探讨1：分析电子的受力情况？确定其运动形式？
【提示】 洛伦兹力；匀速圆周运动．探讨2：画出其运动轨迹？确定圆心．
【提示】
解决匀速圆周运动问题的基本思路
1．画轨迹：根据题意分析带电粒子在磁场中的受力情况，确定它在磁场中的运动轨迹是圆还是一段圆弧，根据粒子入射、出射磁场时的方向，粗略画出粒子在磁场中的运动轨迹．
2．找圆心：在画出粒子在磁场中的运动轨迹的基础上，找出圆心的位置，圆心一定在与速度方向垂直的直线上，找圆心通常有两个方法：①已知入射方向和出射方向时，过入射点和出射点分别作入射方向和出射方向的垂线，其交点就是圆心，如图6-3-2(a)．②已知入射方向和出射点位置时，利用圆上弦的中垂线必过圆心的特点找圆心．通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂
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