高考一轮复习磁场对运动电荷的作用及带电粒子在复合场中的运动讲述.ppt

圆周运动的对称性应用的两个重要结论： 1.当带电粒子从同一边界入射、出射时，速度与边界夹角相同 2.在圆形磁场区域内，沿半径方向射入的粒子，必沿半径方向射出。 (1)构造：如图8－2－3所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源．D形盒处于匀强磁场中． 图8－2－3 2．回旋加速器 相等 磁感应强度 半径 无关 在磁场中做圆周运动,周期不变 每一个周期加速两次 电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同 电场一个周期中方向变化两次 粒子加速的最大速度由盒的半径决定 电场加速过程中,时间极短,可忽略 说明 5．(多选)粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为＋e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确的是(　　)． A．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子 B．加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大 C．只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能 D．质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1 学案练习 1.速度选择器 在电场、磁场中，若不计重力，则： 1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关； 2.注意电场和磁场的方向搭配。 3.速度选择器只能单向选择速度。 补充1 速度选择器总结： （1）任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。 （2）带电粒子必须以唯一确定的速度 （包括大小、方向）才能匀速（或者说 沿直线）通过速度选择器。否则将发生 偏转。即有确定的入口和出口。 （3）这个结论与粒子带何种电荷、电荷多少都无关。 （4）速度选择器只能单向选择速度。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － ― ― ― v 若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。 1．如图所示，两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，一质子沿极板方向以速度v0从左端射入，并恰好从两板间沿直线穿过．不计质子重力，下列说法正确的是 (　　) A．若质子以小于v0的速度沿极板方向从左端射入，它将向上偏转 B．若质子以速度2v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过 C．若电子以速度v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过 D．若电子以速度2v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过 学案练习 学案练习 6.如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场．一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上．已知同位素离子的电荷量为q(q0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L，忽略重力的影响． (1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小； (2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)． 2.磁流体发电机 等离子体——即高温下电离的气体，含有大量的带正电荷和负电荷的微粒，总体是电中性的。 补充2 思考：BA相当于电源的正负极，那么该电源的电动势是多少？ * 第2讲　磁场对运动电荷的作用 (单选)(2013·黄山检测)下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是(　　)． 洛伦兹力　Ⅱ (考纲要求) 【思维驱动】 B 1．洛伦兹力：磁场对_________的作用力叫洛伦兹力． 2．洛伦兹力的方向 (1)判定方法：左手定则： 掌心——磁感线_____穿入掌心； 四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的_______； 拇指——指向__________的方向． (2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的_____．(B、v不一定垂直) 【知识存盘】 运动电荷 垂直 反方向 洛伦兹力 平面 3．洛伦兹力的大小 F＝ ，θ为v与B的夹角，如图所示． (1)ν∥B时，洛伦兹力F＝__．(θ＝0°或180°) (2)ν⊥B时，洛伦兹力F＝____．(θ＝90°) (3)ν＝0时，洛伦兹力F＝___．