6　带电粒子在匀强磁场中的运动

[目标定位] 1.理解带电粒子沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场后做匀速圆周运动.2.会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式，并会用这些公式分析问题.3.知道质谱仪和回旋加速器的结构及其工作原理．

一、带电粒子在匀强磁场中的运动

[问题设计]

　如图1所示，用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的偏转．

图1

1．不加磁场时，电子束的运动轨迹如何？加上磁场时，电子束的运动轨迹如何？

2．如果保持出射电子的速度不变，增大磁感应强度，轨迹圆半径如何变化？如果保持磁感应强度不变，增大出射电子的速度，圆半径如何变化？

答　1.一条直线　一个圆周

2．减小　增大

[要点提炼]

1．带电粒子在磁场中运动时，它所受的洛伦兹力的方向总与速度方向垂直，所以洛伦兹力对带电粒子不做功(填"做功"或"不做功")，粒子的动能大小不变(填"改变"或"不变")，速度大小不变(填"改变"或"不变")．

2．沿着与磁场垂直的方向射入磁场中的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动．向心力为洛伦兹力F＝qvB，由qvB＝可知半径r＝，又T＝，所以T＝.

[延伸思考]　

1．同学一带电粒子，在同学一匀强磁场中，半径r与速度的大小有什么关系？周期T与速度有关系吗？

答　由r＝知，半径r随速度的增大而增大；由T＝，得出T＝，因此周期T与速度无关．