高二物理带电粒子在磁场中的运动 质谱仪课件 人教

1、五 带电粒子在磁场中的运动 质谱仪复习知识:1.带电粒子在磁场中受洛伦兹力的计算公式？带电粒子运动方向垂直于磁场方向， ，带电粒子运动方向平行于磁场方向， 。2.带电粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向？问题带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？今天我们带着这个问题来学习第五节的内容。新课问题讨论：1、带电粒子的轨迹在哪个方位？ 2、速度如何变化？ 3、受力如何变化？ 4、轨迹是什么形状? v轨迹平面与磁场垂直因为带电粒子的初速度和所受洛伦兹力的方向都在跟磁场方向垂直的平面内，没有任何作用使粒子离开这个平面速度大小不变因为洛伦兹力总是跟粒子的运动方向垂直,所以洛伦兹力不对粒子做功，粒

2、子的速度大小不变速度方向时刻改变因为洛伦兹力总是跟粒子的运动方向垂直，所以速度方向改变受力大小不变因为速度大小不变,所以洛伦兹力大小也不变受力方向时刻改变因为速度方向改变，所以洛伦兹力方向也改变轨迹形状圆因为带电粒子受到一个大小不变，方向总与粒子运动方向垂直的力，因此带电粒子做匀速圆周运动，其向心力就是洛伦兹力演示实验：带电粒子在磁场中的运动轨迹演示仪器：洛伦兹力演示仪工作原理：由电子枪发出的电子射线可以使管的低压水银蒸汽发出辉光，显示出电子的径迹。两个平行的通电环形线圈可产生沿轴线方向的匀强磁场结论：带电粒子垂直进入磁场中，粒子在垂直磁场方向的平面内做匀速圆周运动，此洛伦兹力不做功。问题：一

3、带电量为q，质量为m，速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径r和周期T为多大？实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的径迹是直线；在管外加上匀强磁场，电子的径迹变弯曲成圆形。推导:粒子做匀速圆周运动所需的向心力 是由粒子所受的洛伦兹力提供的,所以说明:1、轨道半径和粒子的运动速率成正比。2、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关。例题2：如下图，一束带正电的一样的粒子垂直磁场边界自O点射入匀强磁场中后分成了3束，其运动轨迹如图，粒子运动方向与磁场方向垂直，不计粒子的重力作用，OA=OC/2=OD/3，那么这三束粒子的速率之比 =例题3：如下图

4、是 以一样的速度v垂直射入匀强磁场的局部运动轨迹，那么1、2、3分别表示的是的运动轨迹，它们的运动半径之比是。例4:一质量为m，电荷量为q的粒子，沉着器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场。然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片D上如下图。求 ：1粒子进入 磁场时的速率； 2粒子在磁场中运动的轨道半径。质谱仪介绍：质谱仪是由汤姆生的学生阿斯顿设计的。他用质谱仪首先得到了氖-20和氖-22的质谱线，证实了同位素的存在。用途：经过屡次改进，质谱仪已经成了一种十分精细的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。练习题：1、匀强磁场中，有两个电子分别以

5、速率v和2v沿垂直于磁场方向运动，哪个电子先回到原来的出发点？解因为电子在匀强磁场中的运动周期和电子的速率无关，所以两个电子同时回到原来的出发点。2、质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它们的圆运动半径恰好相等，这说明它们在刚进入磁场时 A、速率相等 B、动量大小相等 C、动能相等 D、质量相等解 B讨论：在匀强磁场中如果带电粒子的运动方向不和磁感 应强度方向垂直，它的运动轨迹是什么样的曲线？小结：本节课我们主要学习了：1、洛伦兹力对带电粒子不做功。2、带电粒子的初速度方向和磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆

6、周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题。4、知道质谱仪的工作原理。作业：P182练习四 1256谢谢！演讲完毕，谢谢观看！9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:08:56 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/10/132022/10/132022/10/13Thur

7、sday, October 13, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、他乡生白发，旧国见青山。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行动出成果，工作出财富。2022/10/132022/10/1313 October 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/10/

8、132022/10/132022/10/132022/10/139、没有失败，只有暂时停顿成功！。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:08:56 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。2022/10/132022/10/132022/10

9、/13Thursday, October 13, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、楚塞三湘接，荆门九派通。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/10/132022/10/1313 October 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/10/13

10、2022/10/132022/10/132022/10/139、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、阅读一切好书如同和过去最出色的人谈话。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:08:56 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 2

11、02213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/10/132022/10/1313 October 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/13MOMODA P