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文档简介

1、五带电粒子在磁场中的运动质量分析装置,复习知识:1,1 .带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的计算公式? 粒子电荷的运动方向与磁场方向垂直,粒子电荷的运动方向与磁场方向平行。 2 .粒子电荷进入磁场时受到的洛伦兹力的方向是? 当问题粒子电荷的垂直磁场方向进入均匀的强磁场时,进行什么样的运动? 今天我们将带着这个问题学习第五节的内容。 新课程,问题讨论:1,粒子电荷的轨迹在哪个方向? 2、速度如何变化? 3、力量如何变化? 4、轨迹是什么形状,演示实验:粒子电荷磁场中的运动轨迹,演示仪器:洛伦兹力图示仪的工作原理:电子枪发射的电子束使管的低压汞蒸汽发光,显示电子的轨迹。 2个平行的通电环路线圈可以在轴

2、线方向上产生均匀的强磁场,结论:带电粒子垂直进入磁场,粒子在垂直磁场方向的平面内进行等速圆周运动,该洛伦兹力不起作用。 问题:带电量q、质量m、速度v的粒子电荷垂直于磁感应强度b的均匀强磁场,半径r和周期t是多少?实验现象:暗室明显,磁场不作用时,如果电子的轨道在直线的管外施加均匀的强磁场,电子的轨道就会弯曲成圆形。粒子进行等速圆周运动所需要的向心力的导出是通过粒子受到的洛伦兹力赋予的,说明: 1,轨道半径与粒子的运动速度成比例。 2 .粒子电荷在磁场中等速圆周运动的周期和运动速度无关。 例题2 :如图所示,已知乐队正的相同粒子垂直磁场边界从o点入射到均匀强磁场后,分为3条,其运动轨迹如图所示

3、,粒子的运动方向和磁场方向垂直,粒子没有重力作用,如果OA=OC/2=OD/3,则这3条粒子的速度之比为、 例题3 :如图所示,以相同的速度v垂直入射到均匀强磁场的部分运动轨迹,则1、2、3表示各自的运动轨迹,它们的运动半径之比为。例如4:质量m、电荷量q的粒子从容器a下的小孔S1流过电位差u的加速电场。 然后,将粒子垂直放入磁感应强度b均匀的强磁场中进行等速圆周运动,最后碰到照相底片d (图)。 (1)求粒子进入磁场时的速度(2)粒子在磁场中运动的轨道半径。 根据质谱仪,质谱仪由汤姆森的学生阿斯顿设计。 他用质谱仪首先获得氖2.0和氖2.2的质量分析线,证实了同位素的存在。 用途:经过多次改

4、进,质谱仪成为非常精密的装置,是测量粒子电荷质量、分析同位素的重要工具。 练习题: 1、在均匀的强磁场中,两个电子分别以速度v和2v在垂直于磁场的方向上运动,哪个电子首先回到原来的起点? 解是,由于均匀的强磁场中的电子的运动周期和电子的速度没有关系,所以2个电子向云同步返回原来的出发点。 2、质子和一价纳米金属钍络离子分别垂直进入相同的强磁场中进行等速圆周运动,如果它们的圆周运动半径刚好相等,那么在刚进入磁场时用() a、速度相等的b、运动量相等的c、动能相等的d、质量相等的解b进行讨论:均匀的强总结:在这门课上,主要学习了1、洛伦兹力不在粒子电荷工作。 2、粒子电荷初速方向和磁感应强度方向垂直时,粒子在均匀的强磁场中进行等速圆周运动。 3、导出带电粒子在均匀的强磁

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