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带电粒子在匀强磁场中的运动人教版高二物理选修3-1

主讲人：一、带电粒子在匀强磁场中的运动问题：带电粒子垂直射入匀强电场，粒子做什么运动？为什么？（重力不计）（1）当V

与B垂直时，粒子所受洛仑兹力的多大？洛伦兹力的方向与速度方向的关系怎样？（2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速度将发生怎样的变化？为什么？（3）粒子所受的洛伦兹力如何变化？问题：带电粒子垂直射入匀强磁场，粒子做什么运动？为什么？（重力不计）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亥姆霍兹线圈电子枪磁场强弱选择挡加速电压选择挡洛伦兹力演示器实验结论：沿着与匀强磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。问题：1、带电粒子作圆周运动的向心力来源？2、请尝试推导粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆半径r和运动周期T，与粒子的速度v磁场的强度B的关系表达式。1）、圆周运动的半径2）、圆周运动的周期

通过格雷塞尔气泡室显示的带电粒子在匀强磁场中的运动径迹二、质谱仪例题：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（如图）（1）求粒子进入磁场时的速率。（2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。质谱仪作用：质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具。三、回旋加速器问题：在现代物理学中，人们为探索原子核内部的构造，需要用能量（速度）很高的带电粒子去轰击原子核，如何才能使带电粒子获得巨大能量呢？利用加速电场给带电粒子加速如图15-23.问题：实际所加的电压，能不能使带电粒子达到所需要的能量？（不能）怎么办？采用多个电场，使带电粒子实现多级加速。但采用上图进行多级加速，真的可行吗？你们发现什么问题了吗？如果发现了，有没有改进措施？世界最大直线加速器：斯坦福大学直线加速器回旋加速器回旋加速器的核心部件——两个D形盒和其间的窄缝电场的作用：问题：回旋加速器两D形盒狭缝之间电场的作用？此电场是恒定电场吗？磁场的作用：问题：两D形盒中匀强磁场的作用？匀强磁场会

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