磁场第3章第六节.ppt

图3－6－12 变式训练1如图3－6－13所示，一带电量为q＝＋2×10－9C、质量为m＝1.8×10－16kg的粒子，在直线上一点O处沿与直线成30°角的方向垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经历t＝1.5×10－6s后到达直线上另一点P.求： (1)粒子做圆周运动的周期T； (2)磁感应强度B的大小； (3)若OP的距离为0.1 m，则粒子的运动速度v多大？ 图3－6－13 解析：粒子进入磁场后，受洛伦兹力的作用，重力很小可忽略．粒子做匀速圆周运动的轨迹如图所示． 答案：(1)1.8×10－6s　(2)0.314 T (3)3.49×105 m/s (双选)如图3－6－14所示，有a、b、c、d四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等，ma＝mbmc＝md，以不等的速度vavb＝vcvd进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定(　　) A．射到A1的是a离子 B．射到A1的是b离子 C．射到A2的是c离子 D．射到A2的是d离子 质谱仪 例2 图3－6－14 【答案】　BC 【方法总结】　在解决质谱仪的相关问题时，应理解其工作原理，结合洛伦兹力的作用和特点进行综合分析．要做好受力情况分析、运动过程分析及动能关系分析，要善于把实际问题抽象成简单的物理模型，搞清它的基本原理． 变式训练2 (双选)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如3－6－15图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断(　　) 图3－6－15 A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大 B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小 C．只要x相同，则离子质量一定相同 D．只要x相同，则离子的荷质比一定相同 回旋加速器 例3 回旋加速器是用于加速带电粒子流，使之获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间狭缝中形成匀强电场，使粒子每穿过狭缝都得到加速；两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面．粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子电量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为Rm，其运动轨迹如图3－6－16所示，问 (1)粒子在盒内做何种运动？ (2)粒子在两盒间狭缝内做何种运动？ (3)所加交变电压频率为多大？ (4)粒子离开加速器时速度多大？ (5)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间距离为d，求加速到上述能量所需时间． 图3－6－16 【方法总结】回旋加速器是带电粒子在电场、磁场中运动的一种具体应用．电场起加速作用，磁场起偏转作用，使得带电粒子在有限的空间范围内可以获得很大的速度，从而获得相应的动能．与圆周运动相比，加速运动的加速时间极短，也可以忽略． 变式训练3　一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子(11H)加速到v，使它获得的动能为Ek，则 (1)能把α粒子(He)加速到的速度为________； (2)能使α粒子获得的动能为________； (3)加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率比为________． 知能优化训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录 按ESC键退出全屏播放 谢谢使用 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 第3章 磁场 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 第3章 磁场 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 返回 第六节　洛伦兹力与现代技术 第六节 　洛伦兹力与现代技术 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 课标定位 学习目标： 1.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律和分析方法． 2．知道质谱仪和回旋加速器的构造和原理． 重点难点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律及分析方法． 课前自主学案 一、带电粒子在磁场中的运动 1．演示实验 如图3－6－1中甲、乙所示 (1)不加磁场时，观察到电子束的径迹是 _________ (2)加上磁场时，电子束的径迹是________ 图3－6－1 一条直线． 一个圆． 2．当带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用时，由于洛伦兹力始终与运动方向垂直，故带电粒子做匀速圆周运动，已知电荷量为q的带电粒子，以速度大小为v垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其运动轨道半径为：r＝mv/qB；周期为T＝__________. 2πm/qB 思考感悟 在仅受洛伦兹力作用的情况下，带电粒子在匀强磁场中有可能做变速直线运动吗？ 提示：在匀强磁场中，带电粒子可以做匀速直线