二、讲授新课（约 25 分钟）

1．粒子的径迹

①引导学生共同分析：

对带电粒子重力可以忽略不计，则粒子只受洛仑兹力作用。始终有 f⊥ v，则任何一段很短时间间隔内洛仑兹力都与带电粒子的位移方向垂直。

提出：洛仑兹力做不做功？为什么不做功？ 根据动能定理，粒子动能不变，v 大小不变。

∵f=qvB∴f 洛大小不变。

粒子受到的是一个大小不变，方向总是与速度方向垂直的力。

启发学生得出粒子将作匀速圆周运动的结论。

幻灯演示带电粒子的运动轨迹和 f 洛与 v 的方向。提出：洛仑兹力在这里起什么作用呢？

f 洛方向时刻指向圆心。洛仑兹力提供粒子作圆周运动的向心力。

分析得出的结论是否符合实际呢？

②实验验证：

介绍洛仑兹力演示仪的构造及简单原理。演示带电粒子在洛仑兹力作用下作圆周运动。

提出：带电粒子的轨迹半径与哪些因素有关呢？ 2．推导轨迹半径

引导学生从洛仑兹力提供向心力推出半径公式r = mv

qB

再实验验证：半径与速率和磁感应强度大小的关系。提出：粒子运动周期由哪些因素决定。

3．运动周期

让学生猜想，讨论带电粒子运动的周期会与哪些因素有关。

教师用在运动场上跑步作比喻，将学生带出周期与速率将成反比的误区。

师生共同推导周期公式，T = 2πm 。

qBb

再引导学生讨论，周期为什么与速率无关。

教师总结：周期只与 m、q、B 有关，与 v 及 r 无关。讲述：

利用周期与 v、r 无关以及轨迹是圆周这一特点，科学家们研制出了回旋加速器，简要说明回旋加速器的作用。