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文档简介

1、6.3 洛伦兹力的应用,1)圆半径r,2)周期T,复习:带电粒子在匀强磁场中的运动,半径r跟速率v成正比.,周期T跟圆半径r和速率v均无关.,带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,问题:为什么要制造加速器?,三、回旋加速器,加速器的种类,1.普通加速器,2.直线加速器,3.回旋加速器,一.普通加速器,带电粒子通过普通加速器能获得的能量EK一般只能达到几十万到几百万电子伏(ev).,演 示,获得的能量:,不论哪种加速器都是靠电压产生的电场来对带电粒子加速.,演 示,二.直线加速器,直线加速器有多个加速电场,从而能使带电粒子获得更大的能量.,A,思考: 带电粒子穿越第n个圆筒

2、时的动能为多大?,斯坦福大学的加速器,回旋加速器主要由D形盒、强电磁铁、交变电源、粒子源、引出装置等组成.,1.构造,三.回旋加速器,1、结构： 两个D形盒及两个大磁极 D形盒间的窄缝 高频交流电,三、回旋加速器,演 示,A,A,B,B,A1,A1,B1,B1,2.回旋加速器的原理,思考题1. 带电粒子在D形盒内做圆周运动的周期随半径的增大会不会发生变化?,思考题2. 带电粒子在D形盒内做圆周运动的周期与两D形盒所连接的高频交流电源的周期有什么关系?,答: 因为带电粒子在磁场中每运动半周加速一次,加在两D形盒间的电压要与带电粒子的运动同步,所以带电粒子运动的周期与高频交流电源的频率相等.,思考

3、题3. 带电粒子的最高能量与哪些因素有关？,2、交变电场的周期和粒子的运动周期T相同-保证粒子每次经过交变电场时都被加速,1、 粒子在匀强磁场中的运动周期不变,三、回旋加速器 小结,3、带电粒子每经电场加速一次,回旋半径就增大一次,每次增加的动能为,各次半径之比为,4、粒子加速的最大速度由盒的半径决定,例题回旋加速器中磁场的磁感应强度为1T，用以加速粒子时，电极应采用多大频率的交变电流？如果粒子在轨道半径为1m时被引出，粒子具有的能量是多少电子伏？ (粒子是氦核,其质量为m = 41.661027 kg.电荷量为q = 21.61019 C.),四.磁流体发电机,等离子体 即高温下电离的气体，含有大量的带正电荷和负电荷的微粒，总体是电中性的。,五、电磁流量计,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:,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,电极的连线与磁场垂直

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