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文档简介

复习 1 带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力吗 2 洛伦兹力的大小怎么计算 3 洛伦兹力的向如何确定 4 洛伦兹力方向有什么特点 6 带电粒子在匀强磁场中的运动 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态 重力不计 2 带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态 重力不计 匀速直线运动 1 时 洛伦兹力的方向与速度方向的关系 2 带电粒子仅在洛伦兹力的作用下 粒子的速率变化么 3 洛伦兹力的如何变化 4 从上面的分析 你认为垂直于匀强磁场方向射入的带电粒子 在匀强磁场中的运动状态如何 垂直 一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1 带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态 重力不计 2 带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态 重力不计 匀速直线运动 匀速圆周运动 已知粒子的速度v m和磁场b 推导半径r和运动周期t公式 1 圆周运动的半径 2 圆周运动的周期 注 同一粒子在相同磁场中半径跟速率成正比 同一磁场周期与r和v均无关 而与比荷q m成反比 实验验证 1 洛伦兹力演示仪 2 演示 通过气泡室显示的带电粒子在匀强磁场中的运动径迹 带电粒子在汽泡室运动径迹的照片 有的粒子运动过程中能量降低 速度减小 径迹就呈螺旋形 例题 一个质量为m 电荷量为q的粒子 从容器下方的小孔s1飘入电势差为u的加速电场 然后经过s3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为b的匀强磁场中 最后打到照相底片d上 图3 6 4 求粒子进入磁场时的速率 求粒子在磁场中运动的轨道半径 一 质谱仪 测量带电粒子的质量 分析同位素 二 实际应用 1 直线加速器 二 加速器 1 两d形盒中有匀强磁场无电场 盒间缝隙有交变电场 2 交变电场的周期等于粒子做匀速圆周运动的周期 3 粒子最后出加速器的速度大小由盒的半径决定 2 回旋加速器 v qbr m 4 由于侠义相对论的限制 回旋加速器只能把粒子加速到一定的能量 回旋加速器中磁场的磁感应强度为b d形盒的直径为d 用该回旋加速器加速质量为m 电量为q的粒子 设粒子加速前的初速度为零 求 1 粒子的回转周期是多大 2 高频电极的周期为多大 3 粒子的最大动能是多大 4 粒子在同一个d形盒中相邻轨道半径之比r1 r2 r3 1 如图所示 一束电子 电量为e 以速度v垂直射入磁感应强度为b 宽度为d的匀强磁场
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