带电粒子在磁场中的运动.pptx

1、2020/7/22,第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动,3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定,磁场中的带电粒子一般可分为两类：,1、带电的基本粒子：如电子，质子，粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和洛仑磁力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。,2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。,1、带电粒子平行射入匀强磁场会做什么运动？ 2、带电粒子垂直射入匀强磁场会做什么运动？,思考:（不计带电粒子的重力）,在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。

2、磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径。,1.水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ）, ,v,a,b,I,A.沿路径a运动,轨迹是圆 B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大 C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小 D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小,例与练,B,2、有三种粒子，分别是质子（）、氚核、（）和粒子（）束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里），在下图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（）,例与练,C,与 不垂直,拓展：,粒子的轨迹是一条螺旋线,(2)已知入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方

3、向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图b所示，图中P为入射点，M为出射点),入射速度方向与边界的夹角与出射速度方向与边界的夹角相等,2找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间与周期圆心角相联系 3用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式,三，带电粒子在匀强磁场中运动的多解性 1，带电粒子的电性不确定形成多解,2磁场方向不确定形成多解,例1、一正离子,电量为q ,以速度v 垂直射入磁感应强度为B、宽度为d 的匀强磁场中，穿越磁场时速度方向与其原来入射方向的夹角是30，则该

4、离子的质量是多少？穿越磁场的时间又是多少？,v,30,O,B,A,v,例2 、如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？,M,N,B,O,v,例3、如下图所示，两块长度均为5d的金属板相距d，平行放置，下板接地，两极间有垂直纸面向里的匀强磁场，一束宽为d的电子束从两板左侧垂直磁场方向射入两极间，设电子的质量为m，电量为e，入射速度为v0，要使电子不会从两极间射出，求匀强磁场的磁感应强度B应满足的条件。,5d,v0,d,临界问题,设一个质量为m、电荷量为q的粒

5、子,从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为零,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.求： (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,问题1：要认识原子核内部的情况，必须把核“打开”进行“观察”。然而，原子核被强大的核力约束，只有用极高能量的粒子作为“炮弹”去轰击，才能把它“打开”。那么怎样才能产生这些高能炮弹呢？,知识点3：加速器,加速器中的径迹为直线，其加速装置要很长很长,多级加速器,回旋 加速器,回旋加速器,回旋加速器的原理,粒子获得最大速度,粒子获得最大动能,与加速电压无关！,3、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心的部分是分 别与高频交流电极相连的两个D形金属盒。两盒间的狭缝中形 成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速， 两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。要增 大带电粒子射出的动能，则下列说法中