人教版物理选修第三章带电粒子在匀强磁场中运动课件.pptxVIP

猜想与假设;亥姆霍兹线圈;②励磁线圈:作用就是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心得连线得匀强磁场;判断下图中带电粒子(电量q,重力不计)所受洛伦兹力得大小和方向:

;;一、带电粒子运动轨迹得半径;例1:一个带电粒子,沿垂直于磁场得方向射入一匀强磁场、粒子得一段径迹如下图所示、径迹上得每一小段都可近似看成圆弧、由于带电粒子使沿途得空气电离,粒子得能量逐渐减小(带电量不变)、从图中情况可以确定;;二、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时周期;10;例1、一个带负电粒子(质量为m,带电量为q),以速率v在磁感应强度为B得匀强磁场中做逆时针圆周运动(沿着纸面),则该匀强磁场得方向为垂直于纸面向里还就是向外？粒子运转所形成得环形电流得大小为多大？;1、一束带电粒子以同一速度,并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中她们得轨迹如图所示、粒子q1得轨迹半径为r1,粒子q2得轨迹半径为r2,且r2＝2r1,q1、q2分别就是她们得带电量、则q1带___电、q2带____电,荷质比之比为q1/m1:q2/m2＝___________、;2、如图所示,水平导线中有稳恒电流通过,导线正下方电子初速度方向与电流方向相同,其后电子将()

?(A)沿a运动,轨迹为圆;

(B)沿a运动,曲率半径越来越小;

(C)沿a运动,曲率半径越来越大;

(D)沿b运动,曲率半径越来越小、;带电粒子在无界匀强磁场中得运动;带电粒子在磁场中运动情况研究;;;1、如图,虚线上方存在无穷大得磁场,一带正电得粒子质量m、电量q、若她以速度v沿与虚线成300、600、900、1200、1500、1800角分别射入,请您作出上述几种情况下粒子得轨迹、并求其在磁场中运动得时间。;;;;例:如图所示,在第一象限有磁感应强度为B得匀强磁场,一个质量为m,带电量为+q得粒子以速度v从O点射入磁场,θ角已知,求粒子在磁场中飞行得时间和飞离磁场得位置(粒子重力不计);;例5、如图所示,在半径为r得圆形区域内,有一个匀强磁场,一带电粒子以速度v0从M点沿半径方向射入磁场区,并由N点射出,O点为圆心,∠AOB=120°,求粒子在磁场区得偏转半径R及在磁场区中得运动时间。(粒子重力不计);临界问题;例题讲解;反馈练习3、如图所示,M、N两板相距为d,板长为5d,两板不带电,板间有垂直纸面得匀强磁场,一大群电子沿平行于板得方向从各处位置以速率v0射入板间,为了使电子都不从板间穿出,磁感应强度B得大小范围如何？(设电子质量为m,电量为e,且N板接地);可见半径不同意味着比荷不同,意味着她们就是不同得粒子;一、质谱仪原理分析;质谱仪得两种装置;1、加速器得种类有哪些?

2、各自就是如何实现对带电粒子加速得?

3、各有什么优缺点?;1、加速原理:

利用加速电场对带电粒子做正功使

带电粒子得动能增加。;2、直线加速器(多级加速)

如图所示就是多级加速装置得原理图:;;斯坦福大学得加速器;直线加速器;回旋加速器;1932年,美国物理学家劳仑斯发明了回旋加速器,

从而使人类在获得具有较高能量得粒子方面迈进了一大步、为此,劳仑斯荣获了诺贝尔物理学奖、;;回旋加速器;回旋加速器;;;交变;D;D;问题6:D越大,EK越大,就是不就是只要D不断增大,EK就可以无限制增大呢?;美国费米实验室加速器;2、交变电场得周期和粒子得运动周期

T相同----保证粒子每次经过交变

电场时都被加速;3、带电粒子每经电场加速一次,回旋半径

就增大一次,每次增加得动能为;周期与速度和轨道半径无关;最终能量;在磁场中做圆周运动,周期不变

每一个周期加速两次

电场得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

粒子加速得最大速度由盒得半径决定

电场加速过程中,时间极短,可忽略;１、关于回旋加速器得工作原理,下列说法正确得就是:;8、回旋加速器就是加速带电粒子得装置,其核心部分就是分别与高频交流电两极相连接得两个D形金属盒,两盒间得狭缝中形成得周期性变化得匀强电场,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面得匀强磁场中,如图所示,设匀强磁场得磁感应强度为B,D形金属盒得半径为R,狭缝间得距离为d,匀强电场间得加速电压为U,要增大带电粒子(电荷量为q质量为m,不计重力)射出时得动能,则下列方法中正确得就是:()

A、增大匀强电场间得加速电压

B、减小狭缝间得距离

C、增大磁场得磁感应强度

D、增大D形金属盒得半径;北京正负电子对撞机：撞出物质奥秘;世界上最大、能量最高得粒子加速器

——欧洲大型强子对撞机;世界最大对撞机启动模拟宇宙大爆炸中国参与研究