【物理】3.6-带电粒子在匀强磁场中的运动-课件人教版选修（3-1）（32张PPT）

课件32张PPT。第三章 磁场
第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动人教版选修3-13、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定磁场中的带电粒子一般可分为两类：1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和洛伦兹力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。第１课时判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：
一、运动形式1、匀速直线运动。2、? 如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦兹力的作用下将作什么运动?1、圆周运动的半径2、圆周运动的周期思考：周期与速度、半径什么关系？粒子运动方向与磁场有一夹角 （大于0度小于90度）轨迹为螺线带电粒子在磁场中运动情况研究
1、找圆心：方法
2、定半径：
3、确定运动时间：注意：θ用弧度表示质谱仪通过测出粒子圆周运动的半径，计算粒子的比荷或质量及分析同位素的仪器.练习教材P102页第1,2,3第２课时1、圆周运动的半径2、圆周运动的周期思考：周期与速度、半径什么关系？复习回顾例1、如图所示，一束电子（电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300。求 : (1) 电子的质量m=? (2) 电子在磁场中的运动时间t=?提示:关键是画出匀速圆周运动的轨迹,利用几何知识找出圆心及相应的半径,从而找到圆弧所对应的圆心角2dBe/v πd/3v带电粒子在磁场中运动情况研究
1、找圆心：方法
2、定半径：
3、确定运动时间：注意：θ用弧度表示～直线加速器粒子在每个加速电场中的运动时间相等，因为交变电压的变化周期相同回旋加速器 2．回旋加速器 回旋加速器两D形盒中有匀强磁场无电场，盒间缝隙有交变电场。电场使粒子加速，磁场使粒子回旋。粒子回旋的周期不随半径改变。让电场方向变化的周期与粒子回旋的周期一致，从而保证粒子始终被加速。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,可忽略结论１.关于回旋加速器的工作原理，下列说法正确的是：
(A)霍尔效应I=neSv=nedhveU/h=evBU=IB/ned=kIB/dk是霍尔系数第３课时带电粒子在无界匀强磁场中的运动F洛=0
匀速直线运动F洛=Bqv
匀速圆周运动F洛=Bqv⊥
等距螺旋（0＜θ＜90°）在只有洛伦兹力的作用下带电粒子在磁场中运动情况研究
1、找圆心：方法
2、定半径：
3、确定运动时间：注意：θ用弧度表示1、物理方法：作出带电粒子在磁场中两个位置所受洛伦兹力，沿其方向延长线的交点确定圆心，从而确定其运动轨迹。2、物理和几何方法：作出带电粒子在磁场中某个位置所受洛伦兹力，沿其方向的延长线与圆周上两点连线的中垂线的交点确定圆心，从而确定其运动轨迹。3、几何方法：①圆周上任意两点连线的中垂线过圆心②圆周上两条切线夹角的平分线过圆心③过切点作切线的垂线过圆心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、若它以速度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。有界磁场问题：入射角300时入射角1500时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。1、两个对称规律：临界问题例：长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁
场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板
不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子
（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速
度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用
的办法是： （ ）
A．使粒子的速度vB．使粒子的速度v>5BqL/4m
C．使粒子的速度v>BqL/m

D．使粒子速度BqL/4m