1、6、带电粒子在匀强磁场中的运动,问题1、带电粒子在磁场中受洛伦兹力的计算公式?,问题2、洛伦兹力的特点是什么?,问题5:一带电量为q,质量为m,速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,其半径r和周期T为多大?,二、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期,自主练习1:氘核( )、氚核( )、氦核( )都垂直磁场方向入射同一匀强磁场,求以下几种情况下,它们轨道半径之比及周期之比各是多少? (1)以相同速率射入磁场; (2)以相同动能射入磁场,问题6当粒子在匀强磁场中运动不满一个圆周时,运动时间如何确定?,问题7带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时圆心如何确定?,自主练习2:如图,
2、宽度为d的匀强有界磁场,磁感应强度为B,现有一质量为m,电荷量为q的带电粒子沿垂直于边界方向垂直射入磁场中。要使粒子不能从右边界射出,求粒子入射速率的最大值为多少?,自主学习题2:一个质量为m、电荷量为q的粒子,从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为零,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上. (1)求粒子进入磁场时的速率 (2)求粒子在磁场中运动的轨道半径,加速电压,速度选择器,偏转磁场,照相底片,r,mv2,qvB,=,质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的,他用质谱仪发现了氖20和氖22,证实了同位素的存在。现在质谱仪已
3、经是一种十分精密的仪器。 质谱仪:是用来分析各种元素的同位素并测量其质量及百分含量的重要工具。,自主练习3:如图所示,一束带正电的相同的粒子垂直磁场边界自O点射入匀强磁场中后分成了3束,其运动轨迹如图,粒子运动方向与磁场方向垂直,不计粒子的重力作用,已知OA=OC/2=OD/3,则这三束粒子的速率之比 V1:V2:V3=_,解:,自主练习4:如图所示,abcd为绝缘挡板围成的正方形区域,其边长为L,正、负电子分别从ab挡板中点K,沿垂直挡板ab方向射入场中,其质量为m,电量为e 若从d、P两点都有粒子射出,则正、负电子的入射速度分别为多少?(其中bP=L/4),R2,R1,L/4,L/2-R2
4、,L/2,L,课后自主学习题: 1.如图所示,正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场。现将磁场的磁感应强度变成原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是( ) A.在b、n之间某点 B.在n、a之间某点 C.a点 D.在a、m之间某点,2.如图所示,在真空区域内,有宽度为L的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,MN、PQ是磁场的边界,一质量为m,带电荷量为-q的粒子,先后两次沿着与MN夹角为(00900)的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中,第一次粒子以速度v1射入磁场,粒子刚好没能从PQ边界射出磁场;第二次粒子以速度v2射入磁场,粒子刚好垂直PQ射出磁场(不计粒子重力,v1、v2均为未知量)。求v1与v2的比值.,R1,L-R1,R2,L,