洛伦兹力的应用(精编).ppt

例：已知D形盒的直径为D，匀强磁场的磁感应强度为B，交变电压的电压为U，求：（1）从出口射出时，粒子的动能Ek=？（2）要增大粒子的最大动能可采取哪些措施？DV=？UB第28页，共50页，星期日，2025年，2月5日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？实际并非如此．例如：用这种经典的回旋加速器来加速粒子，最高能量只能达到20兆电子伏．这是因为当粒子的速率大到接近光速时，按照相对论原理，粒子的质量将随速率增大而明显地增加，从而使粒子的回旋周期也随之变化，这就破坏了加速器的同步条件．第29页，共50页，星期日，2025年，2月5日例：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第30页，共50页，星期日，2025年，2月5日下列关于回旋加速器的说法中，正确的是（）A．D形盒内既有匀强磁场，又有匀强电场B．电场和磁场交替使带电粒子加速C．磁场的作用是使带电粒做圆周运动，获得多次被加速的机会D．带电粒子在D形盒中运动的轨道半径不断增大，周期也不断增大AC第31页，共50页，星期日，2025年，2月5日例：一回旋加速器，可把质子加速到v，使它获得动能EK（1）能把α粒子加速到的速度为？（2）能把α粒子加速到的动能为？（3）加速α粒子的交变电场频率与加速质子的交变电场频率之比为？第32页，共50页，星期日，2025年，2月5日第33页，共50页，星期日，2025年，2月5日_+++++++++++++------------燃烧室发电通道燃料和氧化剂拓展：磁流体发电机等离子体_+第34页，共50页，星期日，2025年，2月5日磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能，右图是它的示意图，平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等粒子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，AB两板间便产生电压。如果把AB和用电器连接，AB就是一个直流电源的两个电极。第35页，共50页，星期日，2025年，2月5日磁流体发电机Eq=Bqv电动势：E’=Ed=Bvd电流：I=E’/（R+r）流体为：等离子束目的：发电1、图中AB板哪一个是电源的正极？2、此发电机的电动势？（两板距离为d，磁感应强度为B，等离子速度为v，电量为q）第36页，共50页，星期日，2025年，2月5日第1页，共50页，星期日，2025年，2月5日实物应用：我们使用的各种显示器一、利用磁场控制带电粒子运动第2页，共50页，星期日，2025年，2月5日借助垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改变方向或者发生偏转的方法称为磁偏转。它们的主要元件就是带有磁偏转装置的显像管。世界上第一只显像管磁偏转与显像管第3页，共50页，星期日，2025年，2月5日显示器基本结构第4页，共50页，星期日，2025年，2月5日电子枪——产生高能电子束。通电线圈——提供磁场，使电子束发生偏转。荧光屏——使电子束发光。显示器接收到影像信号时，电子束从荧光屏左上角开始从左向右扫描出一条水平线，之后再扫描下面一条水平线。显示器的基本元件及作用：第5页，共50页，星期日，2025年，2月5日彩色显示器的工作原理：电子枪：三枝荧光物质：红、绿、蓝三种颜色。来自每支电子枪的电子束打在相应的荧光物质上，产生单一的颜色。通过调整三束电子束的强度，可以合成各种颜色。近年来，人们已制造出能发射三束电子束的单支电子枪。第6页，共50页，星期日，2025年，2月5日思考：1、“借助阴极射线管，我们可以看到每个电子的运动轨迹”的说法正确吗？为什么？答：不正确2、如果电子束在通过空间某一区域时不偏转，能否肯定这个区域中有没有磁场？如果发生了偏转，能不能肯定在该区域中一定存在着磁场？答：均不能第7页，共50页，星期日，2025年，2月5日（一）、速度选择器1、若带电粒子带负电，会不会影响速度选择器对速度的选择？2、若把磁场或电场反向，会不会影响速度选择器对速度的选择？3、若把磁场和电场同时反向，会不会影响速度选择器对速度的选择？【讨论与交流】二、质谱仪第8页，共50页，星期日，2025年，2月5日在电、磁场中，若不计