第十一章第三讲带电粒子在复合场中的应用

1、第十一章磁场第十一章磁场第三讲带电粒子在复合场中的运动第三讲带电粒子在复合场中的运动第十一章磁场第十一章磁场一、复合场一、复合场1.复合场是指电场、复合场是指电场、 和重力场并存和重力场并存,或其中某两场并存或其中某两场并存,或分区域存在或分区域存在.磁场磁场第十一章磁场第十一章磁场mg竖直向下竖直向下qE相同相同相反相反qvB左手左手无关无关重力势能重力势能无关无关qU电势能电势能动能动能第十一章磁场第十一章磁场二、电场磁场分区域应用实例二、电场磁场分区域应用实例1.电视显像管电视显像管电视显像管是应用电子束电视显像管是应用电子束_(填填“电偏转电偏转”或或“磁偏转磁偏转”)的原理来工作的的

2、原理来工作的,使电子束偏转的使电子束偏转的_(填填“电场电场”或或“磁场磁场”)是由两对偏转线圈产生的是由两对偏转线圈产生的.显像管工作时显像管工作时,由由_发射电子束发射电子束,利用磁场来使利用磁场来使电子束偏转电子束偏转,实现电视技术中的实现电视技术中的_,使整个荧光使整个荧光屏都在发光屏都在发光.磁偏转磁偏转磁场磁场阴极阴极扫描扫描第十一章磁场第十一章磁场加速电场加速电场 偏转磁场偏转磁场第十一章磁场第十一章磁场3.回旋加速器回旋加速器(1)构造构造:如图所示如图所示,D1、D2是半圆金属盒是半圆金属盒,D形盒的缝形盒的缝隙处接隙处接_电源电源.D形盒处于匀强磁场中形盒处于匀强磁场中.交

3、流交流第十一章磁场第十一章磁场粒子获得的最大动能由粒子获得的最大动能由_和和D形盒形盒_决定决定,与加速电压与加速电压_.磁感应强度磁感应强度B半径半径R无关无关第十一章磁场第十一章磁场垂直垂直qEqvB第十一章磁场第十一章磁场dvB第十一章磁场第十一章磁场非磁性材料非磁性材料电场力电场力洛伦兹力洛伦兹力第十一章磁场第十一章磁场电偏转电偏转磁偏转磁偏转偏转偏转条件条件带电粒子以带电粒子以vE进进入匀强电场入匀强电场带电粒子以带电粒子以vB进入匀强磁场进入匀强磁场受力受力情况情况只受恒定的电场力只受恒定的电场力只受大小恒定的只受大小恒定的洛伦兹力洛伦兹力运动运动情况情况类平抛运动类平抛运动匀速圆

4、周运动匀速圆周运动运动运动轨迹轨迹抛物线抛物线圆弧圆弧物理物理规律规律类平抛知识、牛顿类平抛知识、牛顿第二定律第二定律牛顿第二定律、牛顿第二定律、向心力公式向心力公式名师点睛名师点睛一、一、“磁偏转磁偏转”和和“电偏转电偏转”的比较的比较第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场1. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器器,其原理如图所示其原理如图所示.这台加速器由两个铜质这台加速器由两个铜质D形盒形盒D1、D2构成构成,其间留有空隙其间留有空隙.下列说法正确下列说法正确的是的是()A.离子由加速器的中心附近进入加速器离子由加速器的中心附近进入加

5、速器B.离子由加速器的边缘进入加速器离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量离子从电场中获得能量第十一章磁场第十一章磁场答案答案:AD第十一章磁场第十一章磁场2. 如图所示如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其使其两端分别带上等量同种正电荷两端分别带上等量同种正电荷Q1、Q2,杆上套着杆上套着一带正电小球一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中整个装置处在一个匀强磁场中,磁磁感应强度方向垂直纸面向里感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从将靠近右端的小球从静止开始释放静止开始释放,在小球从右到左的运动过程

6、中在小球从右到左的运动过程中,下下列说法中正确的是列说法中正确的是()A.小球受到的洛伦兹力大小变化小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变但方向不变B.小球受到的洛伦兹力将不断增大小球受到的洛伦兹力将不断增大C.小球的加速度先减小后增大小球的加速度先减小后增大D.小球的电势能一直减小小球的电势能一直减小第十一章磁场第十一章磁场解析解析:Q1、Q2连线上中点处电场强度为零连线上中点处电场强度为零.从中从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点点向两侧电场强度增大且方向都指向中点,故小故小球所受电场力指向中点球所受电场力指向中点.小球从右向左运动过程小球从右向左运动过程中中,小球的加速度先减小后增大

7、小球的加速度先减小后增大,C正确；速度先正确；速度先增大后减小增大后减小,洛伦兹力大小变化洛伦兹力大小变化,由左手定则知由左手定则知,洛伦兹力方向不变洛伦兹力方向不变.故故A正确正确,B错误；小球的电错误；小球的电势能先减小后增大势能先减小后增大,D错误错误.答案答案:AC第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:CD第十一章磁场第十一章磁场4.如图所示如图所示,两平行金属板中间有相互正交的两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场匀强电场和匀强磁场.电场强度为电场强度为E,磁感应强磁感应强度为度为B.一质子沿极板方向以速度一质子沿极板方向以速度v0从左端射从左端射入入,并

8、恰好从两板间沿直线穿过并恰好从两板间沿直线穿过.不计质子重不计质子重力力,下列说法正确的是下列说法正确的是() 第十一章磁场第十一章磁场二、带电粒子在复合场中常见的运动形式二、带电粒子在复合场中常见的运动形式1.带电粒子在复合场中所受的合外力为零时带电粒子在复合场中所受的合外力为零时,粒粒子做匀速直线运动或静止子做匀速直线运动或静止.2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在一条当带电粒子所受的合外力与运动方向在一条直线上时直线上时,粒子做变速直线运动粒子做变速直线运动.3.当带电粒子受到的合外力大小恒定当带电粒子受到的合外力大小恒定,方向始终方向始终和速度方向垂直时和速度方向垂直时,粒子将做匀速

9、圆周运动粒子将做匀速圆周运动.常常见的形式是重力和电场力的合力为零见的形式是重力和电场力的合力为零,洛伦兹力洛伦兹力充当向心力充当向心力.4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均不当带电粒子所受的合外力的大小、方向均不断变化时断变化时,粒子将做变加速运动粒子将做变加速运动,此时一般只能此时一般只能用能量观点分析问题用能量观点分析问题.第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:AD第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:AC第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:CD第十一章磁场第十一章磁场第十一

10、章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:C第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:A第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一

11、章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:见解析见解析第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:CD第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:D第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场答案答案:ACD第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁场第十一章磁