带电粒子在磁场中的运动(第二课时)

1、第三章第三章 磁场磁场 海门市四甲中学高二物理备课组海门市四甲中学高二物理备课组212qUmv加速：mqUv2qmUBr21偏转：qBmvr 质谱仪质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的，他用质谱仪发现了氖的，他用质谱仪发现了氖2020和氖和氖2222，证实，证实了同位素的存在。现在质谱仪已经是一种了同位素的存在。现在质谱仪已经是一种十分精密的仪器，是十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量测量带电粒子的质量和和分析同位素分析同位素的重要工具。的重要工具。例题例题.一个质量为一个质量为m、电荷量为、电荷量为q的粒子的粒子,从容器从容器下方的小孔下方的小孔S1飘入电势差

2、为飘入电势差为U的加速电场的加速电场,其初速度其初速度几乎为零几乎为零,然后经过然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为磁感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,最后打到照相底片最后打到照相底片D上上.(1)求粒子进入磁场时的速率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求粒子在磁场中运动的轨道半径 氘核和氘核和粒子，从静止开始经相同粒子，从静止开始经相同电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作圆周运动圆周运动.则这两个粒子的则这两个粒子的 (1)动能之比为多少动能之比为多少? (2)轨道半径之比为多少轨道半径之比为多少?

3、 (3)周期之比为多少周期之比为多少?1:21:11:1加速器加速器问题问题1：用什么方法可以加速带电粒子：用什么方法可以加速带电粒子? 利用加速电场可以加速带电粒子利用加速电场可以加速带电粒子+U+问题问题2：要使一个带正电粒子获得更大的：要使一个带正电粒子获得更大的 速度速度(能量能量)? 采用多个电场采用多个电场,使带电粒子多级加速使带电粒子多级加速采用上图进行多级加速采用上图进行多级加速,真的可行真的可行吗吗?有什么问题有什么问题?如何改进如何改进?视频回旋加速器已知已知D形盒的直径为形盒的直径为D，匀强磁场的磁感应，匀强磁场的磁感应强度为强度为B，交变电压的电压为，交变电压的电压为U

4、，求：从出口射出时，粒子的速度求：从出口射出时，粒子的速度v=?2DqBmvmqBDv2例例1：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是叙述，正确的是( )A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用、电场和磁场都对带电粒子起加速作用B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C、只有电场能对带电粒子起加速作用、只有电场能对带电粒子起加速作用D、磁场的作用是使带电粒子在、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做形盒中做匀速圆周运动匀速圆周运动CD例例2：质量为：质量为m、带电量为、带电量为q的带电粒子在回旋加的带电粒子在回旋加速器中央速器中央由静止释放，在电场加速由静止释放，在电场加速后进入磁感应强度为后进入磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动，的匀强磁场中做圆周运动，设电场的加速电压为设电场的加速电压为U，则粒子第一次做匀速圆，则粒子第一次做匀速