粵教版高中物理課件第三章第六節(jié)整理

第六節(jié)洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)復(fù)習(xí)回顧：1、洛倫茲力用左手定則判斷2、洛倫茲力的特點f⊥v方向：大?。篺⊥B（1）（2）洛倫茲力對電荷永不做功（3）洛茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小。一、帶電粒子在勻強磁場中的運動帶電粒子平行射入勻強磁場，粒子做什么運動？（重力不計）問題1：勻速直線運動理論推導(dǎo)一、帶電粒子在勻強磁場中的運動問題2：帶電粒子垂直射入勻強磁場，粒子做什么運動？（重力不計）帶電粒子將在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動洛倫茲力演示儀勵磁線圈磁場強弱選擇擋加速電壓選擇擋電子槍線圈未通電時，B=0線圈通電時，B≠0方向垂直線圈平面向里討論與交流：已知質(zhì)量為m，電荷量為q，速率為V的帶電粒子在勻強磁場

B

中做勻速圓周運動，請導(dǎo)出粒子的軌道半徑

r

和周期

T

的公式。？VV1、圓周運動的半徑2、圓周運動的周期帶電粒子受到的洛倫茲力提供向心力半徑R與m、v、q、B有關(guān)繼續(xù)討論：①粒子運動軌道半徑與哪些因素有關(guān)，關(guān)系如何？②m不同,q相同的帶電粒子，若以大小相等的v垂直進(jìn)入同一勻強磁場，它們的軌道半徑關(guān)系如何？③帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期大小與哪些因素有關(guān)？關(guān)系如何？④同一帶電粒子，在磁場中做圓周運動，當(dāng)它的速率增大時，其周期怎樣改變？周期T與m、q、B有關(guān)，與v無關(guān)。

練習(xí)1、在勻強磁場中，一個帶電粒子做勻速圓周運動，如果又垂直進(jìn)入另一磁感應(yīng)強度是原來的磁感應(yīng)強度2倍的勻強磁場，則（）A、粒子的速率加倍，周期減半B、粒子的速率不變，軌道半徑減半C、粒子的速率減半，軌道半徑為原來的四分之一D、粒子的速率不變，周期減半BD

練習(xí)2、一電子和質(zhì)子，以相同的速度垂直于磁感線方向進(jìn)入勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動，那么這兩個粒子（）A、偏轉(zhuǎn)方向相同，半徑相同B、偏轉(zhuǎn)方向不同，半徑相同C、偏轉(zhuǎn)方向相同，半徑不相同D、偏轉(zhuǎn)方向不同，半徑不相同D練習(xí)3、一個帶電粒子沿垂直于磁場方向射入一勻強磁場，粒子的一段運動徑跡如圖所示，徑跡上每一小段可近似看成圓弧，由于帶電粒子的運動使沿途的空氣電離，粒子的動能逐漸減?。娏坎蛔儯?，從圖中情況可以確定（）

A、粒子從a到b，帶正電Ｂ、粒子從b到a，帶正電Ｃ、粒子從a到b，帶負(fù)電Ｄ、粒子從b到a，帶負(fù)電××××××××××××a。b。Ｂ二、帶電粒子在有界磁場中的運動步驟：①畫軌跡，找圓心：a、兩速度垂線的交點既圓心b、弦長的中垂線與速度的垂線的交點既圓心②由運動軌跡對應(yīng)的幾何關(guān)系求出半徑。③找到運動軌跡對應(yīng)的圓心角，求出對應(yīng)的運動時間。

4、如圖所示，在半徑為R的圓的范圍內(nèi)，有勻強磁場，方向垂直圓所在平面向里．一帶負(fù)電的質(zhì)量為m電量為q粒子，從A點沿半徑AO的方向射入，并從C點射出磁場．∠AOC＝120o．則此粒子在磁場中運行的時間t＝__________．(不計重力)．ABRvvO120°CdBeθv5、如圖所示，一束電子（電量為e)以速度V垂直射入磁感應(yīng)強度為B、寬度為d的勻強磁場，穿透磁場時的速度與電子原來的入射方向的夾角為300。求:電子的質(zhì)量m=?電子在磁場中的運動時間t=?1.質(zhì)譜儀三、帶電粒子在疊加場、交互場中的運動湯姆生的學(xué)生阿斯頓發(fā)明了質(zhì)譜儀。原理：帶電粒子進(jìn)入速度選擇器可知：在磁場中：帶電粒子的荷質(zhì)比2.回旋加速器1.加速電場的周期與帶電粒子在D型盒中圓周運動周期相等。2.設(shè)D型盒最大半徑R，則回旋加速器所能達(dá)到的最大動能為：三、帶電粒子在疊加場、交互場中的運動回旋加速器的特點：

1929年，勞倫斯發(fā)明了后來被稱為回旋加速器的“原子擊破器”，1932年建成世界第一臺回旋加速器。這是一種有奇特效能的能夠加速帶電粒子的裝置。以后逐漸加大尺寸，在許多地方建成了一系列回旋加速器，致使他在加利福尼亞州伯克利的輻射實驗室成為世界物理學(xué)家參觀學(xué)習(xí)的基地?；匦铀倨?/p>

勞倫斯還大力宣傳推廣用加速器中產(chǎn)生的放射性同位素或中子來治療癌癥等疑難病。由于在回旋加速器及其應(yīng)用技術(shù)方面的成就，勞倫斯獲得1939年度諾貝爾物理獎。

在二戰(zhàn)美國研制原子彈期間，勞倫斯從事過用電磁法分離鈾－235，以及用加速器生產(chǎn)钚－239的實驗研究，為探尋獲取美國首批原子彈的裝料途徑做出了獨特的貢獻(xiàn)。到1948年，由勞倫斯建議制造的大型回旋加速器已能提供α粒子束、氘粒子束和質(zhì)子束。同年初，物理學(xué)家加德西和拉蒂斯用回旋加速器的380MeVα粒子找到了介子，不久美國即開始建造第一座π介子工廠。從此，開創(chuàng)了一個高能物理的新時代。由于勞倫斯的倡議和推動，美國加利福尼亞大學(xué)建造了一臺6GeV高能質(zhì)子同步穩(wěn)相加速器。物理學(xué)家們在這臺巨型加速器上進(jìn)行高能物理研究，完成了一系列重大發(fā)現(xiàn)。3.磁流體發(fā)電機(jī)等離子體——即高溫下電離的氣體，含有大量的帶正電荷和負(fù)電荷的微粒，總體是電中性的。三、帶電粒子在疊加場、交互場中的運