高中物理 第6章 磁場對電流和運動電荷的作用 第3節(jié) 洛倫茲力的應用課前預習學案 魯科版選修3-1

第3節(jié)洛倫茲力的應用課前預習情景導入1998年1月發(fā)射的“月球勘探者號”空間探測器，運用最新科技手段對月球近距離勘測，在月球重力分布、磁場分布及元素測定方面取得最新成果.月球上的磁場極其微弱，探測器通過測量運動電子在月球磁場中的軌跡來推算磁場強弱分布.如圖6-3-1所示是探測器通過月球A、B、C、D四個位置時，電子運動軌道的照片.圖6-3-1思考：假設電子速率相同，且與磁場方向垂直，A、B、C、D四個位置中，哪個位置的磁場最強？知識預覽1.帶電粒子在勻強磁場中運動不計重力的帶電粒子垂直磁場方向射入勻強磁場時做勻速圓周運動運動，_提供其向心力.軌道半徑公式：r_.運動周期公式：T_.答案：洛倫茲力2.回旋加速器和質(zhì)譜儀（1）回旋加速器是用來獲得高能粒子的實驗設備，其核心部分是兩個_金屬扁盒.兩D形盒的直徑相對且留有一個窄縫，放在巨大的電磁鐵兩極間，磁場方向_于D形盒的底面.兩D形盒分別接在高頻交流電源的兩極上，且高頻交流電的_與帶電粒子在D形盒中的_相同，帶電粒子就可不斷地被加速.（2）質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具.如圖6-3-2所示，離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，離子產(chǎn)生出來時速度很小，可以看作速度為零.產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓U的加速，進入磁感應強度為B的勻強磁場，在勻強磁場中沿著半圓周做勻速圓周運動，到達記錄它的照相底片上的P點.由qU_和r_求得：r_.圖6-3-2答案：（1）D形垂直周期運動周期（2）mv21