第十一章 第三讲带电粒子在复合场中的应用

第三讲带电粒子在复合场中的运动一、复合场1.复合场是指电场、

和重力场并存,或其中某两场并存,或分区域存在.磁场mg竖直向下qE相同相反qvB左手无关重力势能无关qU电势能动能二、电场磁场分区域应用实例1.电视显像管电视显像管是应用电子束_______(填“电偏转”或

“磁偏转”)的原理来工作的,使电子束偏转的_____

(填“电场”或“磁场”)是由两对偏转线圈产生的.

显像管工作时,由_______发射电子束,利用磁场来使

电子束偏转,实现电视技术中的_______,使整个荧光

屏都在发光.磁偏转磁场阴极扫描加速电场偏转磁场3.回旋加速器(1)构造:如图所示,D1、D2是半圆金属盒,D形盒的缝

隙处接______电源.D形盒处于匀强磁场中.交流粒子获得的最大动能由_______________和D形盒_______决定,与加速电压______.磁感应强度B半径R无关垂直qE＝qvBdvB非磁性材料电场力洛伦兹力电偏转磁偏转偏转条件带电粒子以v⊥E进入匀强电场带电粒子以v⊥B进入匀强磁场受力情况只受恒定的电场力只受大小恒定的洛伦兹力运动情况类平抛运动匀速圆周运动运动轨迹抛物线圆弧物理规律类平抛知识、牛顿第二定律牛顿第二定律、向心力公式名师点睛一、“磁偏转”和“电偏转”的比较1.

1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙.下列说法正确的是(

)A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量答案:

AD2.

如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷Q1、Q2,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法中正确的是(

)A.小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变B.小球受到的洛伦兹力将不断增大C.小球的加速度先减小后增大D.小球的电势能一直减小解析:

Q1、Q2连线上中点处电场强度为零.从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点,故小球所受电场力指向中点.小球从右向左运动过程中,小球的加速度先减小后增大,C正确；速度先增大后减小,洛伦兹力大小变化,由左手定则知,洛伦兹力方向不变.故A正确,B错误；小球的电势能先减小后增大,D错误.答案:

AC答案:

CD4.如图所示,两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场.电场强度为E,磁感应强度为B.一质子沿极板方向以速度v0从左端射入,并恰好从两板间沿直线穿过.不计质子重力,下列说法正确的是(

)

二、带电粒子在复合场中常见的运动形式1.带电粒子在复合场中所受的合外力为零时,粒子做匀速直线运动或静止.2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在一条直线上时,粒子做变速直线运动.3.当带电粒子受到的合外力大小恒定,方向始终和速度方向垂直时,粒子将做匀速圆周运动.常见的形式是重力和电场力的合力为零,洛伦兹力充当向心力.4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均不断变化时,粒子将做变加速运动,此时一般只能用能量观点分析问题.答案:

AD答案