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带电粒子在复合场中的运动 能忽略带电体重力的情况下（什么情况？），则只需考虑电场和磁场。这时有两种情况： 1、电场和磁场成独立区域 二力平衡~匀速直线运动 不平衡~复杂的曲线运动 功能关系 分阶段求解 处理方法： 2、电场和匀强磁场共存区域 处理方法： 电场 重力场 磁场 练习1: 如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越匀强电场区和匀强磁场区， 场区的宽度均为L偏转角度均为α，求E∶B α α 注:在电场中射出速度方向的反向延长线过中点,但在磁场中不成立. 1、电场和磁场成独立区域 * 电场力与洛仑兹力的比较 1、电场力的与电荷的运动无关 洛仑兹力与电荷的运动有关 2、电场力做功改变动能的大小 洛仑兹力不做功，不会改变动能的大小 即在两个力共同作用下，加速减速的原因肯定是电场力影响。 * 例3：如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为m，带电量为+q，小球可在直棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强磁场中，电场强度为E，磁场强度为B，小球与棒的动摩擦因素为μ，求：小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度（设小球电量不变） 2、电场和匀强磁场共存区域 E B 若电场方向水平向左呢? * 1．速度选择器 【例1】 某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以速度v0向右射去，从右端中心a下方的b点以速度v1射出；若增大磁感应强度B，该粒子将打到a点上方的c点，且有ac=ab，则该粒子带___电；第二次射出时的速度为_____。若要使粒子从a 点射出,电场E= . a b c o v0 * 速度选择器： （1）任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。 （2）带电粒子必须以唯一确定的速度 （包括大小、方向）才能匀速（或者说 沿直线）通过速度选择器。否则将发生 偏转。即有确定的入口和出口。 （3）这个结论与粒子带何种电荷、电荷多少都无关。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － ― ― ― v 若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。 * 练习1: 在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减少了，为了使粒子射出时动能增加，在不计重力的情况下，可采取的办法是： A.增大粒子射入时的速度 B.减小磁场的磁感应强度 C.增大电场的电场强度 D.改变粒子的带电性质　 BC * 练习2: 如图所示，水平放置的两个平行金属板MN、PQ间存在匀强电场和匀强磁场。MN板带正电，PQ板带负电，磁场方向垂直纸面向里。一带电微粒只在电场力和洛伦兹力作用下，从I点由静止开始沿曲线IJK运动，到达K点时速度为零，J是曲线上离MN板最远的点。有以下几种说法： ①在I点和K点的加速度大小相等，方向相同 ②在I点和K点的加速度大小相等，方向不同 ③在J点微粒受到的电场力小于洛伦兹力 ④在J点微粒受到的电场力等于洛伦兹力 其中正确的是（ ） A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④ A * 【例3】一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，则线速度为_____。 负电 逆时针 结论：带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动。必然是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力。 E B * 2、质谱仪 思考：质谱仪的主要作用是什么？ 测定带电粒子的质量和分析同位素 * 这就是丹普斯特(Dempster)设计的质谱仪的原理。 测定带电粒子质量的仪器 mv2/2=qU (1) mv2/R=qvB (2) m=qB2R2／2U。 (3) 如果B、u和q是已知的，测出R后就可由(3)式算出带电粒子的质量。 * 班布瑞基(Bainbridge)设计的质谱仪的原理 eE=evB R=mv/qB m=qBR/v 如果B、V和q是已知的，测出R后就可算出带电粒子的质量。 * 3、回旋加速器 （1）有关物理学史知识和回旋加速器的基本结构和原理 回旋加速器（劳伦斯1939获Nobel prize） * a、原理： 磁场什么作用？ 使粒子在D形盒内________。 电场什么作用？重复多次对粒子______.