带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动课件

带电粒子在磁场中的运动(三）带电粒子在磁场中的运动(三）判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：F一、运动形式1、匀速直线运动。2、匀速圆周运动。判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力就是它做圆周运动的向心力学生自己推导半径和周期表达式。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力就是它做圆周运动（3）粒子运动方向与磁场有一夹角（大于0度小于90度）轨迹为螺线（3）粒子运动方向与磁场有一夹角例题：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，然后经过S3沿着与磁场垂直的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（图3.6-4）。⑴求粒子进入磁场时的速率。⑵求粒子在磁场中运动的轨道半径。质谱仪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20和氖22，证实了同位素的存在。现在质谱仪已经是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。例题：一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘带电粒子在汽泡室运动径迹的照片。有的粒子运动过程中能量降低，速度减小，径迹就呈螺旋形。带电粒子在汽泡室运动径迹的照片。有的粒子运动过程中能量降低，2．回旋加速器1．直线加速器2．回旋加速器1．直线加速器

练习：回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形盒的直径为d，用该回旋加速器加速质量为m、电量为q的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：（1）粒子的回转周期是多大？（2）高频电极的周期为多大？（3）粒子的最大动能是多大？（4）粒子在同一个D形盒中相邻两条轨道半径之比练习：回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形盒的直径为d，1、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直从A点射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，且与磁场的边界垂直，通过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则：电子的质量是

，通过磁场的时间是

。300vBABvd一、磁场作用下粒子的偏转1、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直从A点射入磁感2.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处以垂直于平板的初速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q与质量m之比。POMNBvl解：粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R，

由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有qvB=mv2/R因粒子经O点时的速度垂直于OP．故OP是直径，l=2R由此得q/m=2v／Bl2.图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强3、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（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁场以速度v平行极板射入磁场，欲使粒子不打在极板上，则粒子入射速度v应满足什么条件？+qmvLLB3、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，4、如图所示，在第一象限有磁感应强度为B的匀强磁场，一个质量为m，带电量为+q的粒子以速度v从O点射入磁场，θ角已知，求粒子在磁场中飞行的时间和飞离磁场的位置（粒子重力不计）4、如图所示，在第一象限有磁感应强度为B的匀强磁场，一个质量1.如图，虚线上方存在无穷大的磁场，一带正电的粒子质量m、电量q、若它以速度v沿与虚线成300、600、900、1200、1500、1800角分别射入，请你作出上述几种情况下粒子的轨迹、并求其在磁场中运动的时间。二、有界磁场问题：1.如图，虚线上方存在无穷大的磁场，一带正电的粒子质量m、电入射角300时入射角300时带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动课件入射角1500时入射角1500时粒子在磁场中做圆周运动的对称规律：从同一直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等。1、两个对称规律：粒子在磁场中做圆周运动的对称规律：1、两个对称规律：2、如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B。一个正电子以速度v从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。若正电子射出磁场的位置与O点的距离为L，求正电子的电量和质量之比？思考：如果是负电子,那么，两种情况下的时间之比为多少？2、如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面圆形磁场区

。画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）

vrArvAvROθθ偏角：

经历时间：

注意：对称性，在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。圆形磁场区。画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）3、如图所示，在半径为r的圆形区域内，有一个匀强磁场，一带电粒子