带电粒子在匀强磁场中的运动复习1.ppt

带电粒子在匀强磁场中的运动 复习： 1、洛伦兹力的大小和方向如何确定？ 2、洛伦兹力有什么特点？ 3.带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态？ （重力不计） 匀速直线运动 带电粒子垂直射入匀强磁场将如何运动？ （重力不计） 带电粒子将在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动 加速电压选择挡 磁场强弱选择挡 电 子 枪 亥姆霍兹线圈 洛伦兹力演示仪 1.速度特征： 速度大小不变，而方向随时间变化。 2.半径特征： 3.周期特征 周期T与运动速度及运动半径无关 带电粒子在匀强磁场中的运动 圆心一定在与速度方向垂直的直线上 通过威尔逊云室显示的正负电子在匀强磁场中的运动径迹 带电粒子在气泡室运动径迹 一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场，粒子的一段运动径迹如图所示，径迹上每一小段可近似看成圆弧，由于带电粒子的运动使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐减小（电量不变），从图中情况可以确定（　　　　） A、粒子从a到b，带正电 Ｂ、粒子从b到a，带正电 Ｃ、粒子从a到b，带负电 Ｄ、粒子从b到a，带负电 × × × × × × × × × × × × a。 b。 Ｂ 五、质谱仪原理分析 1、质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具 2、基本原理 　　将质量不等、电荷数相等的带电粒子经同一电场加速再垂直进入同一匀强磁场，由于粒子动量不同，引起轨迹半径不同而分开，进而分析某元素中所含同位素的种类 3、推导 一个质量为m、电荷量为的粒子，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上求： （１）求粒子进入磁场时的速率 （２）求粒子在磁场中运动的轨道半径 五、回旋加速器 1、直线加速器 原理：利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加qU=Ek 由动能定理得带电粒子经几级的电场加速后增加的动能为Ek=( ) 思考： 若需要很大的动能的粒子，利用直线加速器是否方便？为什么？那应该怎么办？ 2、回旋加速器 （1）构造 （2）工作原理 3、带电粒子的最终能量 当带电粒子的速度最大时，其在磁场中的转动半径也最大，由r=mv/qB知道v=qBr/m 若D形盒的半径为R时，带电粒子的出射速度变为v=qBR/m 所以，带电粒子的最终动能为 所以，要提高加速粒子的最终能量，就应该尽可能的加大B的强度和D形盒的半径R * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *