帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).ppt

6 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 問(wèn)題1 帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力的計(jì)算公式 問(wèn)題2 洛倫茲力的特點(diǎn)是什么 問(wèn)題5 一帶電量為q 質(zhì)量為m 速度為v的帶電粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 其半徑r和周期T為多大 二 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期 自主練習(xí)1 氘核 氚核 氦核 都垂直磁場(chǎng)方向入射同一勻強(qiáng)磁場(chǎng) 求以下幾種情況下 它們軌道半徑之比及周期之比各是多少 1 以相同速率射入磁場(chǎng) 2 以相同動(dòng)能射入磁場(chǎng) 問(wèn)題6 當(dāng)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)不滿(mǎn)一個(gè)圓周時(shí) 運(yùn)動(dòng)時(shí)間如何確定 問(wèn)題7 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)圓心如何確定 自主練習(xí)2 如圖 寬度為d的勻強(qiáng)有界磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 現(xiàn)有一質(zhì)量為m 電荷量為q的帶電粒子沿垂直于邊界方向垂直射入磁場(chǎng)中 要使粒子不能從右邊界射出 求粒子入射速率的最大值為多少 自主學(xué)習(xí)題2 一個(gè)質(zhì)量為m 電荷量為q的粒子 從容器下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng) 其初速度幾乎為零 然后經(jīng)過(guò)S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 最后打到照相底片D上 1 求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率 2 求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 加速電壓 速度選擇器 偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 照相底片 r mv2 qvB 質(zhì)譜儀最初是由湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的 他用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖20和氖22 證實(shí)了同位素的存在 現(xiàn)在質(zhì)譜儀已經(jīng)是一種十分精密的儀器 質(zhì)譜儀 是用來(lái)分析各種元素的同位素并測(cè)量其質(zhì)量及百分含量的重要工具 自主練習(xí)3 如圖所示 一束帶正電的相同的粒子垂直磁場(chǎng)邊界自O(shè)點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中后分成了3束 其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直 不計(jì)粒子的重力作用 已知OA OC 2 OD 3 則這三束粒子的速率之比V1 V2 V3 解 自主練習(xí)4 如圖所示 abcd為絕緣擋板圍成的正方形區(qū)域 其邊長(zhǎng)為L(zhǎng) 正 負(fù)電子分別從ab擋板中點(diǎn)K 沿垂直擋板ab方向射入場(chǎng)中 其質(zhì)量為m 電量為e 若從d P兩點(diǎn)都有粒子射出 則正 負(fù)電子的入射速度分別為多少 其中bP L 4 R2 R1 L 4 L 2 R2 L 2 L 課后自主學(xué)習(xí)題 1 如圖所示 正方形區(qū)域abcd中充滿(mǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 一個(gè)氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場(chǎng)的方向 以一定速度射入磁場(chǎng) 正好從ab邊中點(diǎn)n射出磁場(chǎng) 現(xiàn)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變成原來(lái)的2倍 其他條件不變 則這個(gè)氫核射出磁場(chǎng)的位置是 A 在b n之間某點(diǎn)B 在n a之間某點(diǎn)C a點(diǎn)D 在a m之間某點(diǎn) 2 如圖所示 在真空區(qū)域內(nèi) 有寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 MN PQ是磁場(chǎng)的邊界 一質(zhì)量為m 帶電荷量為 q的粒子 先后兩次沿著與MN夾角為 00 900 的方向垂直于磁感線(xiàn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 第一次粒子以速度v1射入磁場(chǎng) 粒子剛好沒(méi)能從PQ邊界射出磁場(chǎng) 第二次粒子以