【正文】 運動的運動規(guī)律：（一）、 圓心位置O的確定 由于洛侖茲力提供帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的向心力，故圓心一定在洛侖茲力的交點上. 原則：圓心在洛侖茲力的交點上. 方法：1）、 .2）、 .3）、 .（二）、 半徑R大小帶電粒子的質量為m，電荷量為q，速率為v，垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，洛侖茲力剛好等于需要的向心力，由得，由此可得：與粒子的比荷成反比，R與v成正比，與磁感應強度B成反比（當粒子運動速度v突然增大時，粒子需要的向心力大于此時的洛侖茲力，粒子要做離心運動，其運動半徑R增大，任然出現(xiàn)增大后的洛倫茲力等于增大后的需要的向心力而做半徑R更大、半徑R也增大；當磁場B突然變強時，運動電荷受到的洛侖茲力增大，洛侖茲力大于需要的向心力，粒子做靠心運動，其運動半徑R減小，需要的向心力增大，任然出現(xiàn)增大后的洛倫茲力等于增大后的需要的向心力而做半徑更小、半徑R減?。?（三）、 運動時間t的確定周期T：由和圓周運動周期的定義式可得：，由此可得：T與粒子的比荷（）成反比，與磁感應強度B成反比，與速度v、（）和磁感應強度B不變的情況下，帶電粒子運動速度v變大時，需要的向心力大于洛侖茲力，粒子做離心運動，根據(jù)前面的分析可得，粒子任然做半徑R更大，周長2R更長，速度v更大的勻速圓周運動，根據(jù)得，在v和R都增大的情況下，周期T保持不變，所以周期T與速度v、半徑R無關.運動時間t的確定：（1）三個角度及其關系：A、圓心角：圓弧兩端與圓心連線的夾角B、偏向角：初速度方向到末速度方向的夾角C、弦切角：圓弧對應的弦與初速度方向的夾角D、三個角度之間的關系：偏向角等于對應的圓心角，等于對應弦切角的2倍.（2）、運動時間：A、（為圓弧軌跡對應的以角度制表示的圓心角）或（為圓弧軌跡對應的以弧度制表示的圓心角）B、：弧長，：線速度四）、 帶電粒子在勻強電場和勻強磁場中的運動形式的比較勻強電場勻強磁場運動形式的比較勻變速直線運動勻速直線運動勻變速曲線運動勻速圓周運動螺旋線運動五、 地磁場：教材84頁圖3116 地磁場：地球本身在附近的空間產生的磁場. 地磁場的分布規(guī)律：1）、 ，地磁的南極在地理的北極附近，地磁南、北極的連線偏離地軸約為2）、 磁傾角：地磁場與對應點水平面所成的夾角，不同位置的磁傾角一般不同.3）、 地磁場B的水平分量總是從南到北，而豎直分量則南北相反，在南半球豎直向上，在北半球豎直向下.4）、 在赤道平面內，距離地球表面相等的各點，磁感應強度相等，且方向為從南到北的水平方向. 地磁場是非常弱的磁場. 地磁場能阻擋宇宙射線，使地球上的生物免遭高能宇宙射線的輻射；通信，航天，以及探礦都有重要意義.例1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應（電流能夠產生磁場），為了較明顯地展示電流的磁效應，可以在小磁針的正上方放置一根通電直導線，那么導線的方向應該為南北走向，還是東西走向？第五節(jié) 洛侖茲力的運用一、 （不計重力的）帶電粒子在有界勻強磁場區(qū)域內的偏轉 如果磁場的邊界是直線或者圓弧，則粒子以跟磁場邊界成多大的角度射入磁場，速度與圓弧的夾角指的是速度與圓弧在該點切線方向之間的夾角. 特殊情形：沿著圓形勻強磁場區(qū)域的半徑入射，令圓形勻強磁場的半徑為r，質量為m，電量為q（不計重力）的帶電粒子以速度垂直磁場方向進入磁場做勻速圓周運動的軌道半徑為R，令偏向角為，則有，可見，對于一定的帶電粒子（m、q一定），可以通過調節(jié)B和的大小來控制粒子的偏向角. 典型的極值問題：同種帶電粒子以相同的速率從同一點沿不同方向垂直射入圓形區(qū)域的勻強磁場時，入射點與出射點對應弦長為圓形磁場區(qū)域的直徑時，軌跡的弧長最長，偏向角（圓心角）最大（，其中r為圓形磁場區(qū)域的半徑，R為帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑），運動時間最長.例 同一種帶電粒子以不同速度垂直射入勻強磁場中，其運動軌跡如圖所示，則由圖可知（1）帶電粒子進入磁場的速度值有幾個？（2）這些速度的大小關系為例 （第三種方法確定圓心，較難）一勻強磁場，磁場方向垂直于xOy平面，在xOy平面上磁場分布在以O為中心的一個圓形區(qū)域內．一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，由原點O開始運動．，后來粒子經過y軸上的P點，此時速度方向與y軸的夾角為30176。2）、 軌跡的形狀：磁偏轉的軌跡為圓弧，電偏轉的軌跡為拋物線.二、 （不計重力的）帶電粒子在復合場中的運動一)、 復合場： 什么叫復合場：重力場、電場、磁場三種場中至少存在兩種的情形. 各種場力的特點：1）、 重力：任何物體在地球表面附近都要受到重力，其大小為，其方向總是豎直向下，與之相關的功能關系為.2）、 電場力：帶電粒子在電場中受到的作用力，其大小為，其方向總是與電場方向相同或相反, 與之相關的功能關系為.3）、 磁場力：（1）、 安培力：通電導線在與磁場方向不平行時受到的作用力，其大小為，其方向總是垂直于磁場與通電導線所決定的平面.（2）、 洛倫茲力：運動電荷的速度方向與磁場方向不平行時受到的作用力，其大小為，其方向總是垂直于磁場與電荷運動方向所決定的平面, 洛倫茲力本身永遠不做功六、 幾中典型情形（一）、 速度選擇器 （不講）速度選擇器的定義：利用相互正交的勻強磁場和勻強電場對速度滿足一定條件的帶電粒子進行篩選的儀器. 速度選擇器的結構： 在兩平行的金屬板間有如圖所示的互相正交的勻強電場和勻強磁場，在兩金屬板的左右兩側安裝兩塊中間開有小孔的檔板. 速度選擇器的工作原理：讓帶電粒子從左側擋板小孔射入，經過復合場區(qū)域時，帶正電的粒子受到向下的電場力F和向上的洛侖茲力f，要讓粒子的軌跡不發(fā)生偏轉，能水平地從第二塊擋板小孔射出，必須滿足，即無論粒子帶電量q為多少，只要速度滿足，粒子就能被速度選擇器選出。例 如上圖所示，假設板間距離為d，通道的橫截面積為S，通道內的磁感應強度為B，正、負離子電量為，射入速度為v，外接電阻R，：（1）、 圖中哪個板是正極（2）、 發(fā)電機的電動勢是多少？（3）、 該發(fā)電機的總功率為多少?（4）、 該發(fā)電機的輸出功率為多少?（5）、 為使等離子體以恒定速度v通過復合區(qū)域，必須使通道兩端保持一定的壓強差，這個壓強差為多少？（6）、 設噴入的離子流每有n個負電荷，離子流截面積為S，設噴入的離子全部能夠到達上下極板，則輸入給發(fā)電機的功率是多少？解答：（1）、 離子進入磁場區(qū)域后，由左手定則可得正離子向上極板運動，上極板是正極（2）、 外電路斷開時，進入磁場區(qū)域的離子受到的洛侖茲力F和電場力相等時，上下極板間的電勢差等于電動勢.，.（3）、（4）、（5）、 外電路接通后，正離子向上極板運動，負離子向下極板運動，在極板間形成了由下到的電流，該電流在磁場中受到向左的安培力，必須在通道兩端保持一定的壓強差，進而產生一個壓力差，；，另一種解法：由于離子作勻速運動，電功率就應該等于通道兩端的壓力差的功率，所以，（6）、 發(fā)電機的功率為電路提供的總功率，即，其中，由于噴入的離子全部能夠到達上下極板，所以，單位時間內到下極板的電荷數(shù)為，電量為，即回路中電流，.（六）、 回旋加速器：在現(xiàn)代物理學中，人們要用能量很高的帶電粒子去轟擊各種原子核，？要使粒子的能量增大，就應使粒子的速度增加，這就要用一種新的設備——加速器. 直線加速器　 我們知道電場可以對帶電粒子加速，如果加速電壓為U，帶電粒子電量為q．，電壓不可能太高，所以一次加速后粒子獲得的能量較小，如何獲得較大的能量呢？（讓學生充分討論．）可采取多級加速的辦法，為了避免相鄰兩極之間的影響，兩極之間要有較大的距離，所以采取多級加速的直線加速器占地面積很大，能否既讓帶電粒子多次加速，獲得較高能量，又盡可能減少占地面積呢？（讓學生展開想象）結構圖 回旋加速器1）、 結構：雙D型盒、勵磁線圈（產生勻強磁場）、高頻交流電源、真空裝置2）、 加速原理放在處的粒子源發(fā)出一個帶正電的粒子，它被電場第一次加速后以速率垂直進入勻強磁場，當它沿著半圓弧到達時，在處造成一個向上的電場，使這個帶電粒子在處受到一次電場的加速，速率由增加到，然后粒子以速率在磁場中做勻速圓周運動.（我們知道，粒子的軌道半徑跟它的速率成正比，因而粒子將沿著半徑增大了的圓周運動；粒子做勻速圓周運動的周期跟粒子速度和半徑無關，所以粒子的周期不變.）又經過半個周期，當它沿著半圓弧到達時，在處造成一個向下的電場，使粒子又一次受到電場的加速，每當粒子運動到、等處時都使它受到向上電場的加速，每當粒子運動到、等處時都使它受到向下電場的加速，粒子將沿著圖示的螺旋線回旋下去，速率將一步一步地增大.3）、 粒子的運動形式：螺旋線運動（包括間隔的勻速圓周運動和間隔的勻加速直線運動）4）、 回旋加速器加速的條件：（1）、 粒子的回旋周期（粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期和相鄰兩次被加速的時間之和）.由于粒子在D型盒的縫隙d中被加速的時間越來越短，所以粒子的回旋周期是逐漸減小的，最終趨于粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期.兩D型盒間的縫隙中也存在著勻強磁場，粒子在縫隙中也要發(fā)生偏轉，為了使粒子盡可能垂直地進入D型盒，要求D型盒的縫隙d越窄越好；從理論上講，要使粒子能被持續(xù)地加速，一方面，從前面的分析得到，粒子的回旋周期是逐漸減小的，最終趨于粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期；另一方面，高頻電源的周期往往是一個定值，很難做到逐漸減小，？只要使兩D型盒間的縫隙d盡可能地窄，粒子在縫隙d間的加速時間盡可能地短以至于可以忽略不計，則粒子的回旋周期就趨于粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期，這樣高頻電源的周期就能很快地趨于粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期，為一個定值，縫隙d的寬窄并不影響加速的效果.由以上分析可得：（2）、 D形盒之間的距離d應盡可能小.（3）、 回旋加速器加速的條件：高頻電源的周期等于粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期.5）、 在雙D形盒的狹縫間加上高頻交流電源后為什么對D形盒內的區(qū)域不產生影響？（只要D形盒是金屬材質，因靜電屏蔽不受外界電場影