云计班班通-资源-6 带电粒子在磁场中的运动

欢迎您！ [用户登录]

[免费注册]

: 切换省份

全部
教案
课件
试卷
素材
视频

首页 > 学案 > 高三

学科

6 带电粒子在磁场中的运动

上传时间: 2014-08-23

上传者: admin

星级: 零星级

文件大小: 152KB

分享到：更多

立即下载

所需下载精品点:0

免费下载：

喜讯：云计班班通倡导免费下载，首次注册即赠送 500 精品点，邮箱验证赠送 60 精品点，完成首个资源下载赠送 60 精品点，每天登陆赠送 20 精品点。

上传资源：一星加5点，二星加10点，三星加20点，四星加60点，五星加120点。比如某资源被评五星，课件每被下载一次，给上传者送120*60%精品点，下载10次，上传者被加720精品点。各位老师多多上传，共建免费课件资源下载平台。

6.带电粒子在磁场中的运动

【课前新知初探】

一．带电粒子在匀强磁场中的运动

1.洛伦兹力演示仪：电子枪能产生，玻璃泡内的稀薄气体能显示

励磁线圈能产生与两线圈中心连线平行的磁场。

2.演示仪中电子轨迹特点

（1）不加磁场时，电子束的径迹是；

（2）给励磁线圈通电后，电子的径迹是；

（3）磁感应强度或电子运动的速度改变时，电子束运动的轨迹半径。

3.理论分析

洛伦兹力总与速度方向，所以洛伦兹力不改变带电粒子，因此洛伦兹力的大小也改变，正好起到力的作用。

4.结论

1.洛伦兹力不改变带电粒子速度的；洛伦兹力不对带电粒子。

2.沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做运动。

5．周期：T= ；半径：r= 。

二．质谱仪

1. 简述质谱仪的结构

2．带电粒子在质谱仪中的运动分析

（1）加速电场加速：根据动能定理 =mν2/2

(2)匀强磁场偏转：洛伦兹力提供向心力： = mν2/r；

（3）结论：r= ，测出半径r，可以算出粒子的比荷q/m或算出它的质量。

3.应用：测量带电粒子的质量和分析。

三．回旋加速器

1．简述回旋加速器的构造

2．工作原理

（1）电场的特点及其作用

特点;两个D形盒之间的窄缝区域存在的电场

作用：带电粒子经过该区域时被。

（2）磁场的特点及其作用

特点：D形盒处于与盒面垂直的磁场中

作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做运动，从而改变运动方向，

周期后再次进入电场。

【课堂互动探究】

带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题

带电粒子在磁场中的运动轨迹由哪些因素决定？

根据几何知识，如何确定带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心？

带电粒子在磁场中的运动时间与哪些因素有关？

【例题1】利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场。对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是

粒子带正电

射出粒子的最大速度为

保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小的速度之差增大

【变式训练1】空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点射入。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子，不计重力。下列说法正确的是

入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

入射速度不同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

回旋加速器问题

粒子每次经过加速器狭缝时，电场力对其做功多少一样吗？

粒子在D形盒中运动的周期有什么特点？

带电粒子的最终能量由哪些因素决定？

【例题2】如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为d。两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为m、带电量+q、重力不计的，以初速度ν1垂直边界射入磁场做匀速圆周运动。后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，依此类推。求

粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W1；

粒子第n次经过电场时电场强度的大小En；

粒子第n次经过电场时所有的时间tn。

【变式训练2】在上题中，假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值）。

带电粒子在复合场中的运动

电场力和洛伦兹力的方向各有什么特点，做功各有什么特点？

粒子能在复合场中做匀速圆周运动吗？此时此刻的受力特点是什么？

带电粒子做变速直线运动时，洛伦兹力有什么特点？

【例题3】如图所示，在以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xoy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。

求电场强度的大小和方向

若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经t0/2时间改好从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。

若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来是的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。

【变式训练3】如图所示，一带电的小球从P点自由下落，（不计空气阻力）P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a点进入重力场、电场与磁场的复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界一的b点第一次穿出。已知ab=L，重力加速度言情g。求：

小球进入复合场时的速度大小不一

该匀强磁场的磁感应强度B大小。

【基础自主演练】

如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域I和匀强磁场区域II，如果这束正离子束有区域I中不偏转，进入区域II后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的

速度

质量

电荷量

比荷

洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度ν，洛伦兹力F及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能出现的情况是

两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

若速率相等，则半径必相等

若质量相等，则周期必相等

若mν大小写相等，则半径必相等

若动能相等，则周期必相等

水平长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图所示，则电子的运动情况是

沿路径ox运动

沿路径ob运动

沿路径oc运动

沿路径od运动

如图所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A与B处在同一条竖直线上，其中有小球B带正电荷并被固定，小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触而处于静止状态，若将绝缘板C沿水平方向抽去，则

小球A仍可能处于静止状态

小球A将可能沿轨迹1运动

小球A将可能沿轨迹2运动

小球A将可能沿轨迹3运动

如图所示，MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一个人电荷量为q的带电粒子从从感光板上的狭缝O处以垂直于感光板的初速度ν射入磁场区域，最后到达感光板上的P点。经测量P、O间和距离为l，不计带电粒子受到的重力。求：

带电粒子所受洛伦兹力的大小；

带电粒子的质量。

下载说明：

1.: 云计班班通资源主要来源于网站用户上传，如有侵犯版权，请与客服联系，本网将在三个工作日内处理。
客服邮箱：service@yjbbt.com 客服专线：4006-690-418 客服QQ：8641595

2.: 如果发现不能正常下载该资源，请检查以下问题；如检查后正常，请举报该资源。
（1）是否为网站内的注册用户，是否登录本网站；
（2）账户内的云币是否足额；
（3）账户内的精品点是否足额。

3.: 如果发现下载的资料存在问题，可向网站客服投诉。请明确告知资源名称、下载地址及存在问题。投诉问题经查证属实，将双倍返还消费的云币。

4.: 未经本站许可，任何网站不得非法盗链及抄袭本站资料（如引用，请注明来自本站）。一经发现，云计班班通保留采用法律手段追诉的权利。

资源评论列表

发表评论

验证码：

点击左侧字符可切换验证码

切换省份

学科

推荐资源

最新资源

6 带电粒子在磁场中的运动

免费下载：

下载说明：

资源评论列表

发表评论