3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》
一、教学目标
1、知识与技能
(1)理解洛伦兹力对粒子不做功
(2)理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀磁
场中做匀速圆周运动
(3)会推导带电粒子在匀强磁场中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
(4)知道质谱仪的工作原理。知道回旋加速器的基本构造、工作原理及用途。
2、过程与方法：通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析，灵活解决有关磁场
的问题。
3、情感、态度与价值观：通过本节知识的学习，充分了解科技的巨大威力，
体会科技的创新与应用历程。
二、教学重点：带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。
三、教学难点：带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
四、教学过程：
（一）引入新课
复习提问：什么是洛伦兹力？
磁场对运动电荷的作用力
带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？
不一定，洛伦兹力的计算公式为f=qvBsinθ，θ为电荷运动方向与磁场方
向的夹角，当θ=90°时， f=qvB；当θ=0
f=0。带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？今天我们来学习带电粒子在匀强磁场中的运动。 在预习过程中，你碰到了哪些问题？
（二）进行新课
1、带电粒子在匀强磁场中的运动
介绍洛伦兹力演示仪。如图所示。
引导学生预测电子束的运动情况
（1）不加磁场时，电子束的径迹；
（2）加垂直纸面向外的磁场时，电子束的径迹；
（3）保持出射电子的速度不变，增大或减小磁感应强度，电子束的径迹；
（4）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度，电子束的径迹。
教师演示，学生观察实验，验证自己的预测是否正确。
实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的径迹是直线；
在管外加上匀强磁场（这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的），电子的径迹变弯曲成圆形。磁场越强，径迹的半径越小；电子的出射速度越大，径迹的半径越大。
当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用，洛伦兹力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。因此，洛伦兹力对粒子不做功，不能改变粒子的能量。洛伦兹力对带电粒子的作用正好起到了向心力的作用。所以，当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
思考与讨论：
2带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r为多大呢？
出示投影片，
引导学生推导： 一带电量为q，质量为m，速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径r和周期T为多大？如图所示。
F心=mv2／r
进而由学生自己推出
