带电粒子在匀强磁场中运动(讲).pptVIP

带电粒子在匀强磁场中的运动;猜测与假设;亥姆霍兹线圈;②励磁线圈：作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场;判断以下图中带电粒子〔电量q，重力不计〕所受洛伦兹力的大小和方向：;+;一、带电粒子运动轨迹的半径;例1：一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如以下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定;-;二、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时周期;例1．一个带负电粒子〔质量为m，带电量为q〕，以速率v在磁感应强度为B的匀强磁场中做逆时针圆周运动〔沿着纸面〕，那么该匀强磁场的方向为垂直于纸面向里还是向外？粒子运转所形成的环形电流的大小为多大？;1.一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如下图.粒子q1的轨迹半径为r1，粒子q2的轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2分别是它们的带电量.那么q1带___电、q2带____电，荷质比之比为q1/m1:q2/m2＝___________.;2.如下图，水平导线中有稳恒电流通过，导线正下方电子初速度方向与电流方向相同，其后电子将()

?(A)沿a运动，轨迹为圆；

(B)沿a运动，曲率半径越来越小；

(C)沿a运动，曲率半径越来越大；

(D)沿b运动，曲率半径越来越小.;带电粒子在无界匀强磁场中的运动;带电粒子在磁场中运动情况研究;确定带电粒子在磁场中运动轨迹的方法;30°;1.如图，虚线上方存在无穷大的磁场，一带正电的粒子质量m、电量q、假设它以速度v沿与虚线成300、600、900、1200、1500、1800角分别射入，请你作出上述几种情况下粒子的轨迹、并求其在磁场中运动的时间。;入射角300时;;入射角1500时;例:如下图，在第一象限有磁感应强度为B的匀强磁场，一个质量为m，带电量为+q的粒子以速度v从O点射入磁场，θ角，求粒子在磁场中飞行的时间和飞离磁场的位置〔粒子重力不计〕;粒子在磁场中做圆周运动的对称规律：

从同一直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等。;例5、如下图，在半径为r的圆形区域内，有一个匀强磁???，一带电粒子以速度v0从M点沿半径方向射入磁场区，并由N点射出，O点为圆心，∠AOB=120°，求粒子在磁场区的偏转半径R及在磁场区中的运动时间。〔粒子重力不计〕;临界问题;例题讲解;反响练习3．如下图，M、N两板相距为d，板长为5d，两板不带电，板间有垂直纸面的匀强磁场，一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速率v0射入板间，为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B的大小范围如何？〔设电子质量为m，电量为e，且N板接地〕;可见半径不同意味着比荷不同，意味着它们是不同的粒子;一、质谱仪原理分析;质谱仪的两种装置;1.加速器的种类有哪些?

2.各自是如何实现对带电粒子加速的?

3.各有什么优缺点?;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。;2．直线加速器〔多级加速〕

如下图是多级加速装置的原理图：;～;斯坦福大学的加速器;直线加速器;盘旋加速器;1932年,美国物理学家劳仑斯创造了盘旋加速器，

从而使人类在获得具有较高能量的粒子方面迈进了一大步．为此，劳仑斯荣获了诺贝尔物理学奖．;;盘旋加速器;盘旋加速器;盘旋加速器;盘旋加速器;交变;D;D;问题6：D越大，EK越大，是不是只要D不断增大，EK就可以无限制增大呢?;美国费米实验室加速器;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;3.带电粒子每经电场加速一次,盘旋半径

就增大一次,每次增加的动能为;周期与速度和轨道半径无关;最终能量;在磁场中做圆周运动,周期不变

每一个周期加速两次

电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同

电场一个周期中方向变化两次

粒子加速的最大速度由盒的半径决定

电场加速过程中,时间极短,可忽略;１.关于盘旋加速器的工作原理，以下说法正确的选项是：;06年广东东莞中学高考模拟试题8;北京正负电子对撞机：撞出物质奥秘;世界上最大、能量最高的粒子加速器

——欧洲大型强子对撞机;世界最大对撞机启动模拟宇宙大爆炸中国参与研究;四、霍尔效应;四、霍尔效应;例12、霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电子与洛仑兹力到达平衡时，导体上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速