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美丽的极光 江苏省天一中学朱顺明 带电粒子在匀强磁场中的运动 Chap3磁场 问题1 带电粒子平行射入匀强磁场做什么运动 重力不计 若带电粒子垂直射入匀强磁场又做什么运动 重力不计 匀速直线运动 结合粒子的受力情况和运动状态 抓住洛伦兹力方向和速度方向的关系分析 F 0 F qvB 理论探究 洛伦兹力总与速度方向垂直 不改变带电粒子的速度大小 只改变速度方向 匀速圆周运动 实验验证 洛伦兹力演示仪 电子枪 励磁线圈 自主学习 问题2 有一质量为m 电荷量为q的带电粒子 不计重力 以速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中 试问粒子做匀速圆周运动的圆半径r和运动周期T 实验验证 问题3 若粒子在运动过程中速率越来越小 它的轨迹会是怎样 实验验证 带电粒子在气泡室运动径迹的照片 同一种带电粒子以不同的速度垂直射入匀强磁场中 其运动轨迹如图所示 1 比较三束粒子速度V1 V2 V3大小关系 2 比较三束粒子从O点出发分别到达1 2 3点所用时间t1 t2 t3大小关系 小试牛刀 质谱仪 问题4 现一粒子从容器A下方小孔S1飘入 其初速度近似为0 已知S1S2间加速电压为U 粒子质量m 电量q 试求粒子在磁场中运动的轨道半径r 应用 质谱仪 底片 质谱仪 阿斯顿 F W Aston 1877 1945 1922年诺贝尔化学奖 世界上第一台质谱分析器 磁式质谱 问题5 如何获得高能粒子 加速器 应用 加速器 直线加速器 回旋加速器 回旋加速器 劳伦斯 1932年 加利福尼亚大学的劳伦斯提出了一个卓越的思想 通过磁场的作用迫使带电粒子沿着磁极之间做螺旋线运动 把长长的电极像卷尺那样卷起来 发明了回旋加速器 第一台直径为27cm的回旋回速器投入运行 它能将质子加速到1Mev 1M 106eV 1939年诺贝尔物理奖 回旋加速器 问题6 粒子在磁场中运动周期变化吗 电源的正负极经过多长时间改变方向一次 设两个D型盒间距很小 其运动时间可忽略 问题7 电源的正负极变化周期与粒子的运动周期有什么关系 设两个D型盒间距很小 其运动时间可忽略 课堂小结 带电粒子
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