磁场全章复习.pptVIP

运动电荷在磁场中会受到作用力吗？ －、带电粒子在匀强用场中运动轨迹 实验表明： 带电粒子只受洛伦兹力作用（重力通常忽略不计）的条件下，在匀强磁场中有两种典型的运动： 　1．v平行B时，做匀速直线运动 　2．v垂直B时，做匀速圆周运动 洛伦兹力提供了带电粒子做匀速圆周运动所需的向心力． 二、轨道半径和运动周期 1．轨道半径 r ，洛伦兹力提供向心力： 2．运动周期T 三、质谱仪 １、电场和磁场都能对带电粒子施加影响，电场既能使带电粒子加速，又能使带电粒子偏转；磁场虽不能使带电粒子速率变化，但能使带电粒子发生偏转． ２、质谱仪：利用磁场对带电粒子的偏转，由带电粒子的电荷量，轨道半径确定其质量的仪器，叫做质谱仪．用来研究物质的同位素.可以区分电荷数相同，质量数不同的粒子. 4、质谱仪工作原理 1．加速原理：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n极的电场加速后增加的动能为： 小结： 　　回旋加速器利用两D形盒窄缝间的电场使带电粒子加速，利用D形盒内的磁场使带电粒子偏转，带电粒子所能获得的最终能量与B和R有关，与U无关． 补.速度选择器 在电、磁场中，若不计重力，则： 1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关； 2.注意电场和磁场的方向搭配。 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: 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 3、质谱仪结构 2．直线加速器，多级加速 　　　如图所示是多级加速装置的原理图： 四、加速器 （一）、直线加速器 3．直线加速器占有的空间范围大，在有限的空间范围内制造直线加速器受到一定的限制． （二）、回旋加速器 V0 V1 V2 V3 V4 V5 1、带电粒子在两D形盒中回旋周期等于两盒狭缝之间高频电场的变化周期，粒子每经过一个周期，被电场加速二次 2、将带电粒子在狭缝之间的运动首尾连接起来是一个初速度为零的匀加速直线运动 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 所有各次半径之比为： 4、对于同一回旋加速器，其粒子的回旋的最大半径是相同的。 5、回旋加速器的出现，使人类在获得具有较高能量的粒子的方面前进了一 大步，了解其它类型的加速器： 直线加速器、同步加速器、电子感应加速器、串列加速器、电子对撞机等 1.加速电场的周期与带电粒子 在D型盒中圆周运动周期相等。 2.设D型盒最大半径R，则回旋 加速器所能达到的最大动能为： 例1：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是( ) A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用 B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的 C、只有电场能对带电粒子起加速作用 D、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动 CD · · · · · · · · · · · · · · · U q S S1 x P B 例2：质谱仪的构造原理如图，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( ) 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 AD 五.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。 第四节 安培力的应用 一. 直流电动机 【实验与探究】 1.直流电动机的结构 2.直流电动机的原理 3.直流电动机的启动 4.直流电动机转速的调节 【说明】 直流电动机最突出的优点是通过改变输入电压很