带电粒子在磁场中的运动

1、带电粒子在磁场中的运动一第1页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三问题1：容器A为一离子源，从小孔S1可以持续发射质子和粒子两种正粒子，粒子从小孔S1出来时的初速度都认为为零，粒子经过一空间需被加速后到达小孔S2 ，则在小孔S1到S2空间内可以加入何种场？A、可以是电场 B、可以是磁场C、电场、磁场都可以正确答案：AS2S1A稳压电源问题2：被加速后的质子和粒子由小孔S2匀速运动到达小孔S3，进入一分离空间。若要将两种粒子分离，试设计分离方案。第2页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三问题2：被加速后的质子（质量m、带电q）和粒子（质量4m、带电2q）由小孔

2、S2匀速运动到达小孔S3，进入一分离空间。若要将两种粒子分离，试设计分离方案。S2S1A稳压电源S3A、可以是电场 B、可以是磁场C、电场、磁场都可以第3页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三问题2：被加速后的质子（质量m、带电q）和粒子（质量4m、带电2q）由小孔S2匀速运动到达小孔S3，进入一分离空间。若要将两种粒子分离，试设计分离方案。S2S1A稳压电源S3V第4页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三问题2：被加速后的质子（质量m、带电q）和粒子（质量4m、带电2q）由小孔S2匀速运动到达小孔S3，进入一分离空间。若要将两种粒子分离，试设计分离方案。若

3、提供磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，试求两种粒子打在照相底片D上的位置离S3的距离。BS2S1A稳压电源 S3质谱仪V洛伦兹力半径、周期第5页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三S2S1A稳压电源S3 变式1:如图所示真空中宽为d的区域内有强度为B的匀强磁场,方向如图，质量m、带电q的粒子以与CD成90角的速度V0垂直射入磁场中；要使粒子必能从EF射出则初速度V0应满足什么条件？ EFCDV0第6页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三S2S1A稳压电源S3 变式2若此带电粒子的质量m=1.710-27kg，电荷量q=1.610-19C，以某一

4、初速度，沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁感应强度B=0.17T，磁场的宽度L=10cm，带电粒子离开磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为30,求: 带电粒子进入匀强磁场时的初速度v解题思路第7页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三S3S2S1A稳压电源 变式3： 质量为m、带电荷量为+q的粒子（重力不计），初速度垂直于磁场方向，与边界成 30角的方向射入磁感应强度为B、磁场宽度为d的匀强磁场中，最后恰好从同一边界射出。1）粒子进入磁场的初速度多大？找熟悉（喜欢）第8页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三S3S2S1A稳压电源1）粒子进

5、入磁场的初速度多大？ 变式3： 质量为m、带电荷量为q的粒子（重力不计），初速度垂直于磁场方向，与边界成 30角的方向射入磁感应强度为B、磁场宽度为d的匀强磁场中，最后恰好从同一边界射出。2）若粒子的带电量为q，又以多大的初速度进入磁场？找圆心）两种情况在磁场中运动时间之比第9页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三变式4如图所示，真空室内有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B0.60T，磁场内有一块平行感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离10cm处，有一个点状的粒子发射源S，它向各个方向发射粒子，已知粒子的电量与质量之比q/m5.0107C/kg，(

6、1)要使放射的电子可能到达挡板，电子的速度至少为多大？ (2)粒子的速度都是v3.0106m/s现只考虑在纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中的区域长度第10页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三S3 变式5：在半径为R的圆内有匀强磁场，磁感应强度为B，一个电子从A点沿AO方向垂直射入磁场。离开磁场时电子获得60的偏角，试求电子的速度和在磁场中运动的时间。（电子的质量为m，电量为e） S2S1A稳压电源第11页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三练习1如图所示，一束电子（电量为e，质量为m）以速度 v垂直于磁感线的方向射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中

7、，若在该磁场右侧L处放一荧光屏如图所示，则电子在的P点距O多远？当堂训练例题练习2.一个质量为m，电荷量为-q的粒子，经过O点射入存在着匀强磁场的真空室中（磁场足够大），粒子的运动方向与磁感应强度B的方向垂直，如图所示。 如果粒进入磁场后经过时间t到达位置P，且OP = L。且粒子的入射方向与OP之间的夹角（90）求： （1）离子入射的速度v； （2）离子从O运动到P 的时间t第12页，共14页，2022年，5月20日，5点11分，星期三1、洛伦兹力大小（1）当vB时，f=qvB （2）当vB时，f=0 。2、洛伦兹力的方向 判断方法：左手定则。 内容小结：3、洛伦兹力的特征： （1）洛伦兹力对运动电荷不做功,不改变电荷速度大小和动能，改变电荷的速度方向和动量。 （2）带