文档介绍：第六节带电粒子在匀强磁场中的运动
学习目标:.
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重点难点:带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动轨迹确定.
易错问题:不理解粒子经过回旋加速器最终获得的能量与加速电压无关.
一、演示实验
如图3-6-1中甲、乙所示.
图3-6-1
,观察到电子束的径迹是
,电子束的径迹是,增加电子的速度,圆周半径,增强磁场的磁感应强度,圆周半径 .
一条直线
.
一个圆
增大
减小
二、带电粒子在磁场中的运动
,或者说,洛伦兹力不对带电粒子 .
,正好起到了的作用.
,在匀强磁场中做.
大小
做功
向心力
匀速圆周运动
三、质谱仪
,其原理示意图及结构图如图3-6-2所示.
图3-6-2
质量
同位素
,由动能定理:
= mv2.①
,洛伦兹力提供向心力:
= .②
①②两式可以求出粒子、、等.
qU
qvB
圆周的半径
粒子
的比荷(q/m )
粒子质量
四、回旋加速器
:如图3-6-3所示.
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,其轨道半径就…. ,粒子绕圆周运动的周期.
图3-6-3
两个D形金属盒
大一些
不变
= 和Ek= mv2得Ek= ,即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q、m、B、r有关,与加速电压无关.
一、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
:如图3-6-4所示,若带电粒子沿垂直磁场方向射入磁场,即θ=90°时,带电粒子所受洛伦兹力F洛=qvB,,使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.