【创课件】物理：3.6《带电粒子在匀强磁场中运动》课件(新人教版选修3-1).ppt

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1、带电粒子在匀强磁场中的运动,带电粒子平行射入匀强磁场会做什么运动？带电粒子垂直射入匀强磁场会做什么运动？,思考:（不计带电粒子的重力）,【实验验证】,不加磁场时观察 电子束的径迹。 给励磁线圈通电， 在玻璃泡中产生沿 两线圈中心连线方 向，由纸内指向读 者的磁场，观察电 子束的径迹。,F,理论分析,沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。,复位,保持磁感应强度 不变，改变出射电 子的速度，观察电 子束径迹的变化。 保持出射电子的 速度不变，改变磁 感应强度，观察电 子束径迹的变化。,【演示实验】,什么力提供带电粒子做匀速圆周运动的向心力？向心力的计算公式是什么？,1

2、.水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ）, ,v,a,b,I,A.沿路径a运动,轨迹是圆 B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大 C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小 D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小,例与练,B,与 不垂直,拓展：,粒子的轨迹是一条螺旋线,“气泡室”照片,1.不同带电粒子的径迹半径为什么不一样？2.同一条径迹上为什么曲率半径会越来越小呢？,提出问题：能否从气泡室中带电粒子的径迹得到启发设计一个仪器，将比荷不同、初速度几乎为零带电粒子分开？,设计方案：设一个质量为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

3、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.求： (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,质谱仪,2、有三种粒子，分别是质子（ ）、氚核、（ ）和粒子（ ）束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里），在下图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（ ）,例与练,C,问题1：要认识原子核内部的情况，必须把核“打开”进行“观察”。然而，原子核被强大的核力约束，只有用极高能量的粒子作为“炮弹”去轰击，才能把它“打开”。那么怎样才能产生这些高能炮弹呢？,加速器,加速器中的径迹为直线，

4、其加速装置要很长很长,设计方案：多级加速器,多级加速器,加利佛尼亚斯坦福大学的粒子加速器,问题2：有没有什么办法可以让带电粒子在加速后又转回来被第二次加速，如此反复“转圈圈”式地被加速，加速器装置所占的空间不是会大大缩小吗？,设计方案：回旋加速器,回旋加速器的原理,粒子获得最大速度,粒子获得最大动能,与加速电压无关！,费米实验室环形加速器,美国伊利诺斯州,3、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心的部分是分 别与高频交流电极相连的两个D形金属盒。两盒间的狭缝中形 成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速， 两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。要增 大带电粒子射出的动能，则下列说法中正确的是（ ）,例与练,A.增大匀强电场间的加速电压 B.增大磁场的磁感应强度B C.减少狭缝间的距离 D.增大D形金属盒的半径,BD,1)圆半径r,2)周期T,小结:,半径r跟速率v成正比.,周期T跟圆半径r和速率v均无关.,带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,