帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(第二課時(shí))

1、直線加速器直線加速器粒子在每個(gè)加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，粒子在每個(gè)加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，因?yàn)榻蛔冸妷旱淖兓芷谙嗤驗(yàn)榻蛔冸妷旱淖兓芷谙嗤匦铀倨骰匦铀倨?回旋加速器回旋加速器兩兩D形盒中有形盒中有勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)無電場(chǎng)，盒無電場(chǎng)，盒間縫隙有間縫隙有交變電場(chǎng)交變電場(chǎng)。電場(chǎng)使粒子加速，磁場(chǎng)使粒子回旋。電場(chǎng)使粒子加速，磁場(chǎng)使粒子回旋。粒子回旋的周期不隨半徑粒子回旋的周期不隨半徑改變。改變。讓電場(chǎng)方向變化的讓電場(chǎng)方向變化的周期與粒子回旋的周期一周期與粒子回旋的周期一致致，從而保證粒子始終被，從而保證粒子始終被加速。加速。 練習(xí)：回旋加速器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為練習(xí)：回旋加速器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)

2、度為B，D形盒的形盒的直徑為直徑為d，用該回旋加速器加速質(zhì)量為，用該回旋加速器加速質(zhì)量為m、電量為、電量為q的粒的粒子，設(shè)粒子加速前的初速度為零。求：子，設(shè)粒子加速前的初速度為零。求：（1） 粒子的回轉(zhuǎn)周期是多大？粒子的回轉(zhuǎn)周期是多大？（2）高頻電極的周期為）高頻電極的周期為多大？多大？（3） 粒子的最大速度最粒子的最大速度最大動(dòng)能各是多大？大動(dòng)能各是多大？（4） 粒子在同一個(gè)粒子在同一個(gè)D形盒中相鄰兩條軌道半形盒中相鄰兩條軌道半徑之比徑之比1. 在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),周期不變周期不變2. 每一個(gè)周期加速兩次每一個(gè)周期加速兩次3. 電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期相電場(chǎng)的

3、周期與粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期相同同4. 電場(chǎng)一個(gè)周期中方向變化兩次電場(chǎng)一個(gè)周期中方向變化兩次5. 粒子加速的最大速度由盒的半徑?jīng)Q定粒子加速的最大速度由盒的半徑?jīng)Q定6. 電場(chǎng)加速過程中電場(chǎng)加速過程中,時(shí)間極短時(shí)間極短,可忽略可忽略結(jié)論結(jié)論.關(guān)于回旋加速器的工作原理，下列說法正確的是：關(guān)于回旋加速器的工作原理，下列說法正確的是：A、電場(chǎng)用來加速帶電粒子，磁場(chǎng)則使帶電粒子回旋、電場(chǎng)用來加速帶電粒子，磁場(chǎng)則使帶電粒子回旋B、電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來加速帶電粒子、電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來加速帶電粒子C、同一加速器，對(duì)某種確定的粒子，它獲得的最大、同一加速器，對(duì)某種確定的粒子，它獲得的最大動(dòng)能由加速電壓決定動(dòng)能由

4、加速電壓決定D、同一加速器，對(duì)某種確定的粒子，它獲得的最大、同一加速器，對(duì)某種確定的粒子，它獲得的最大動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B決定和加速電壓決定決定和加速電壓決定(A)1、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑mvRqB2、圓周運(yùn)動(dòng)的周期、圓周運(yùn)動(dòng)的周期2 mTqB2vqvBmR2 RTv思考：周期與速度、半徑什么關(guān)系？思考：周期與速度、半徑什么關(guān)系？復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況研究帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況研究1、找圓心、畫軌跡：、找圓心、畫軌跡：方法方法2、定半徑：、定半徑：3、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：Tt2qBmT2注意：用弧度表示用弧度表示幾何法求半徑幾何法求半徑向心力公式求半徑向心力公式求半徑利用利用vR利用弦的中垂線利用弦的中垂線例例:如圖所示，在第一象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為如圖所示，在第一象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為，帶電量為+q的粒子的粒子以速度以速度v從從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，點(diǎn)