《3.6带电粒子在匀强磁场中的运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.6带电粒子在匀强磁场中的运动（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、复习：复习：1 1、如何确定洛伦兹力的大小和方向？、如何确定洛伦兹力的大小和方向？2 2、洛伦兹力有什么特点？、洛伦兹力有什么特点？ 3.3.重力不计的带电粒子，平行于磁感线重力不计的带电粒子，平行于磁感线射入匀强磁场，粒子将做什么运动？射入匀强磁场，粒子将做什么运动？匀速直线运动匀速直线运动 一、一、 重力不计的带电粒子垂直射入匀强磁重力不计的带电粒子垂直射入匀强磁场将做什么运动呢场将做什么运动呢? ? 带电粒子将在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动1、理论推测、理论推测2 2、实验演示、实验演示c c、V V B B 时时， 保持保持V V不不变，改变变，改变B B，观察电子束径迹的变化观察
2、电子束径迹的变化b b、 V B 时，时，保持保持B B不变，改变电子的速不变，改变电子的速度度V V，观察电子束径迹的变化，观察电子束径迹的变化a 、V V B B 时，粒子的运动轨迹时，粒子的运动轨迹 加速电压加速电压选择挡选择挡磁场强弱选择挡磁场强弱选择挡电电 子子 枪枪励磁线圈励磁线圈洛伦兹力演示仪洛伦兹力演示仪实验演示实验演示结论结论c c、V V B 时时， 保持保持V V不不变，改变变，改变B B，观察电子束，观察电子束径迹的变化径迹的变化b b、 V B 时，时，保持保持B B不变，改变电子的速度不变，改变电子的速度V V，观察电子束径迹的变化，观察电子束径迹的变化a 、V B
3、 时，粒子的运动轨迹时，粒子的运动轨迹 匀速圆周运动匀速圆周运动B越大，越大，R越小越小V越大，越大，R越大越大带电带电粒子粒子在气在气泡室泡室运动运动径迹径迹 通过通过威尔逊云威尔逊云室显示的室显示的正负电子正负电子在匀强磁在匀强磁场中的运场中的运动径迹动径迹v即不垂直于即不垂直于B也不平行于也不平行于B时，粒子的运动轨迹时，粒子的运动轨迹粒子将做螺旋运动粒子将做螺旋运动讨论：讨论：V VV V V V B1 1 匀速圆周运动的半径匀速圆周运动的半径R R2 2 匀速圆周运动的周期匀速圆周运动的周期T T二、二、 粒子做匀速圆周动的半径与周期粒子做匀速圆周动的半径与周期周期周期T T与速度与
4、速度v v及及半径半径R R均无关均无关设粒子的质量为设粒子的质量为m,速度为速度为v，带电量为，带电量为q，磁感应强，磁感应强度为度为B,不计粒子重力。不计粒子重力。三、怎样确定粒子做匀速圆周运动的圆心三、怎样确定粒子做匀速圆周运动的圆心O OPMv0O OPMv0圆心一定在与速度方向垂直的直线上圆心一定在与速度方向垂直的直线上 例题：一个质量为例题：一个质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的粒子，从容的粒子，从容器下方的小孔器下方的小孔S S1 1轻轻飘入电势差为轻轻飘入电势差为U U的加速电场，然的加速电场，然后经过后经过S S3 3沿着与磁场方向垂直且与直线沿着与磁场方向垂直且与直线
5、S S3 3D D垂直的方垂直的方向进入磁感应强度为向进入磁感应强度为B B的匀强磁场中，最后打到照相的匀强磁场中，最后打到照相底片底片D D上上. .已知已知S S3 3D=d,D=d,不计粒子重力。不计粒子重力。1 1、求粒子进入磁场时的速率。求粒子进入磁场时的速率。2 2、求粒子在磁场中运动的轨、求粒子在磁场中运动的轨 道半径。道半径。3 3、粒子的比荷、粒子的比荷q qm m4 4、粒子在磁场中的偏转时间、粒子在磁场中的偏转时间t t（一）、一）、质谱仪质谱仪测量带电测量带电粒子的质量粒子的质量或比荷或比荷分析同位素分析同位素实际应用实际应用（二（二）回旋加速器回旋加速器1直线加速器直
6、线加速器 2 2、回旋加速器回旋加速器、作用：作用：、原理原理、两两D形盒中有匀强磁场无电场，盒间缝隙有形盒中有匀强磁场无电场，盒间缝隙有交变电场。交变电场。、交变电场的周期与粒子做匀速圆周运动的交变电场的周期与粒子做匀速圆周运动的周期相等且一个周期内加速两次。周期相等且一个周期内加速两次。产生高速运动的粒子产生高速运动的粒子 已知回旋加速器中已知回旋加速器中D D形盒内匀强磁场的磁感形盒内匀强磁场的磁感应强度大小为应强度大小为B B，D D形盒的最大半径为形盒的最大半径为r r. .今将质今将质量为量为m m、电量为、电量为q q的质子从间隙中心处由静止释的质子从间隙中心处由静止释放，求粒子在加速器内加速后所能达到的最大放，求粒子在加速器内加速后所能达到的最大速度表达式速度表达式. . 、粒子最后出加速器的速度大小由盒的粒子最后出加速器的速度大小由盒的最大最大半径决定半径决定。 回旋加速器中磁场的磁感应强度为回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形盒的形盒的半径为半径为R，用该回旋加速器加速质量为，用该回旋加速器加速质量为m、电量为、电量为q的的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：（1） 粒子的回转周期粒子的回转周期（2）高频电极的周期）高频电极的周期（3） 粒子的最大动能粒子的最大动能
