36带电粒子在匀强磁场中的运动解读课件

1、36带电粒子在匀强磁场中的运动解读36带电粒子在匀强磁场中的运动解读问题1:带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态?问题2:带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态?匀速直线运动1)带电粒子仅在洛伦兹力的作用下,粒子的速度大小有没有变化?2)洛伦兹力如何变化?匀速圆周运动一、带电粒子在匀强磁场中的运动问题1:带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态?问题2:带电粒子1）圆周运动的半径2）圆周运动的周期问题3:推导粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆半径r和运动周期T,与粒子的速度v和磁场的强度B的关系表达式一、带电粒子在匀强磁场中的运动在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子,轨道半径跟运动速率成正比;周期跟轨道半

2、径和运动速率均无关1）圆周运动的半径2）圆周运动的周期问题3:推导粒子在匀强磁如图中,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（ ）课 堂 练 习vabIA.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B如图中,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如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，容器处在真空中，下列说法正确的是（ ）课 堂 练 习voabcdA.从两孔射出的电子速率之比是

3、Vc:Vd=2:1B.从两孔射出的电子在容器中 运动所用的时间之比是tc:td=1:2C.从两孔射出的电子在容器中 运动的加速度之比是ac:ad=2:1D.从两孔射出的电子在容器中 运动的加速度之比是ac:ad=2:1ABD如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板上的初速度v射入磁场区域,最后到达平板上的P点,已知B、v以及P到O的距离L,不计重力,求此粒子的电荷量q与质量m之比.课 堂 练 习OPBMNL图中MN表示真空室中垂直于纸

4、面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁二、质谱仪一个质量为m、电荷量为q的粒子,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.(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DAUS1S2S3B二、质谱仪一个质量为m、电荷量为q的粒子,从容器下方的小孔S三、回旋加速器1、作用：产生高速运动的粒子2、原理用磁场控制轨道、用电场进行加速+-+-三、回旋加速器1、作用：产生高速运动的粒子2、原理用磁场控制3、注意三、回旋加速器1)T电=T磁2)带电粒子每经电场加速一次,回旋半径就增大一次,每次增

5、加的动能为3）所以各次半径之比为4)带电粒子在回旋加速器中飞出的动能只与D型盒半径有关3、注意三、回旋加速器1)T电=T磁2)带电粒子每经电场加速四、电磁流量计abvd如图所示,一圆形导管直径为d,用非磁性材料制成,其中有可以导电的液体向左流动,导电液体中的自由电荷(正负电荷)所受洛伦兹力的方向?正负电荷在洛伦兹力作用下将如何偏转?a、b间是否存在电势差?哪点的电势高?当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时a、b间的电势差就保持稳定.液体的流量:四、电磁流量计abvd如图所示,一圆形导管直径为d,用非磁性如图是一种测量血管中血流速度的仪器的示意图,在动脉两侧分别安装电极并加磁场,电极的连线与磁场

6、垂直.设血管的直径为2mm,磁场的磁感应强度为0.08T,测得两极间的电压为0.10mV,则血流速度为多少?四、电磁流量计如图是一种测量血管中血流速度的仪器的示意图,在动脉两侧分别安圆心一定在与速度方向垂直的直线上1)可以通过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线,交点就是轨迹的圆心带电粒子做匀速圆周运动圆心的确定2)可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其连线的中垂线, 交点就是圆弧的圆心4)当粒子运动的圆弧所对的圆心角为时,其运动时间为3)在圆周与割线的两个交点上速度与割线的夹角相等圆心一定在与速度方向垂直的直线上1)可以通过入射点和出射点作如图所示,一束电子(电量

7、为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300.求:(1)电子的质量m(2)电子在磁场中的运动时间tdBev课 堂 练 习如图所示,一束电子(电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为BabPv课 堂 练 习如图所示,一带正电粒子质量为m,带电量为q,从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区,粒子初速度大小为v,则(1)粒子经过多长时间再次到达隔板？(2)到达点与P点相距多远？(不计粒子的重力)abPv课 堂 练 习如图所示,一带正电粒子质量为m,带电量长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁场强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子