《甘肃省武威第十八中学人教版高中物理选修3-1课件：3-6带电粒子在匀强磁场中的运动4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《甘肃省武威第十八中学人教版高中物理选修3-1课件：3-6带电粒子在匀强磁场中的运动4（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.6带电粒子在匀强磁场中的运动,【巩固训练】 6一个质量为m，电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a，0)点以速度v，沿与x正方向成60的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求磁感应强度B和射出点S的坐标。,解：由几何关系,得,60,由牛顿第二定律,得,点S的纵坐标,点S的坐标,将质量不等、电荷数相等的带电粒子经同一电场加速再垂直进入同一匀强磁场，由于粒子动量不同，引起轨迹半径不同而分开，进而分析某元素中所含同位素的种类,用途：质谱仪是一种测量带电粒子质量和分离同位素的仪器,产生高速运动粒子,带电粒子在组合场中运动的应用实例,（1）电场对粒子加速（狭缝）。 （2）磁场
2、对粒子偏转（D形盒）。 （3）匀速圆周运动周期与运动速率无关、加速电场周期与圆周运动周期相同。(经过狭缝的加速时间很短可忽略) （4）粒子最后出加速器的速度大小由盒的半径决定。 （5）由于狭义相对论的限制，回旋加速器只能把粒子加速到一定的能量。,回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是（ ） A质子被加速后的最大速度不可能
3、超过2fR B质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 C只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速粒子,AB,有限制,加速电场周期与粒子运动周期不等,关于回旋加速器的工作原理，下列说法正确的是：A电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋B电场和磁场同时用来加速带电粒子C同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由加速电压决定D同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由磁感应强度B决定和加速电压决定,A,例7如图所示，一个质量为m，电量为+q的带电粒子从A处以初速度v0垂直于AO进入磁感应强度为B的匀强磁场中，并恰好从C处垂直于OC射
4、入匀强电场中，电场方向与OC平行(OC AD)，最后打在D点，且OD=2OC，若已知m，q，v0，B，不计重力。 （1）粒子由A点运动到D点所需时间为多少？ （2）试求粒子抵达D点的动能。,解：（1）粒子由A点运动到C点做匀速圆周运动,由牛顿第二定律,及,得,粒子由C点运动到D点：2r=v0t2,得,粒子由A点运动到D点所需时间,（2）粒子由C点运动到D点：,由动能定理,得D点动能,E和B确定，当带电粒子满足v=E/B，必做匀速直线运动，与粒子所带电量和电性无关,不仅能选择速度的大小，还能选择速度的方向,等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电，两极电压为U时稳定。,带电粒子在复合场中
5、运动的应用实例,在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域，当管中的导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上的ab两点间的电压Uab，就可以知道管中液体的流量,qvB=qE=qUab/d，Q=Sv=dUab/4B,当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差。,带电粒子在复合场中运动的应用实例,质量为m，带电量为q的微粒以速度v与水平成45角进入匀强电场和匀强磁场，如图所示，磁场方向垂直纸面向里，如微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动，则电场强度大小、磁感强度大小各是多少?,例8如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，求油滴的质量和环绕速度。,解：液滴在做匀速圆周运动，qE=mg,由牛顿第二定律,得,得,
