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

1、第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 海門市四甲中學(xué)高二物理備課組海門市四甲中學(xué)高二物理備課組212qUmv加速：mqUv2qmUBr21偏轉(zhuǎn)：qBmvr 質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀最初是由湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)最初是由湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的，他用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖的，他用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖2020和氖和氖2222，證實(shí)，證實(shí)了同位素的存在?，F(xiàn)在質(zhì)譜儀已經(jīng)是一種了同位素的存在?，F(xiàn)在質(zhì)譜儀已經(jīng)是一種十分精密的儀器，是十分精密的儀器，是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和和分析同位素分析同位素的重要工具。的重要工具。例題例題.一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的粒子的粒子,從容器從容器下方的小孔下方的小孔S1飄入電勢(shì)差

2、為飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)的加速電場(chǎng),其初速度其初速度幾乎為零幾乎為零,然后經(jīng)過然后經(jīng)過S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,最后打到照相底片最后打到照相底片D上上.(1)求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率(2)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 氘核和氘核和粒子，從靜止開始經(jīng)相同粒子，從靜止開始經(jīng)相同電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)作電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)作圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng).則這兩個(gè)粒子的則這兩個(gè)粒子的 (1)動(dòng)能之比為多少動(dòng)能之比為多少? (2)軌道半徑之比為多少軌道半徑之比為多少?

3、 (3)周期之比為多少周期之比為多少?1:21:11:1加速器加速器問題問題1：用什么方法可以加速帶電粒子：用什么方法可以加速帶電粒子? 利用加速電場(chǎng)可以加速帶電粒子利用加速電場(chǎng)可以加速帶電粒子+U+問題問題2：要使一個(gè)帶正電粒子獲得更大的：要使一個(gè)帶正電粒子獲得更大的 速度速度(能量能量)? 采用多個(gè)電場(chǎng)采用多個(gè)電場(chǎng),使帶電粒子多級(jí)加速使帶電粒子多級(jí)加速采用上圖進(jìn)行多級(jí)加速采用上圖進(jìn)行多級(jí)加速,真的可行真的可行嗎嗎?有什么問題有什么問題?如何改進(jìn)如何改進(jìn)?視頻回旋加速器已知已知D形盒的直徑為形盒的直徑為D，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為B，交變電壓的電壓為，交變電壓的電壓為U

4、，求：從出口射出時(shí)，粒子的速度求：從出口射出時(shí)，粒子的速度v=?2DqBmvmqBDv2例例1：關(guān)于回旋加速器中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用的：關(guān)于回旋加速器中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用的敘述，正確的是敘述，正確的是( )A、電場(chǎng)和磁場(chǎng)都對(duì)帶電粒子起加速作用、電場(chǎng)和磁場(chǎng)都對(duì)帶電粒子起加速作用B、電場(chǎng)和磁場(chǎng)是交替地對(duì)帶電粒子做功的、電場(chǎng)和磁場(chǎng)是交替地對(duì)帶電粒子做功的C、只有電場(chǎng)能對(duì)帶電粒子起加速作用、只有電場(chǎng)能對(duì)帶電粒子起加速作用D、磁場(chǎng)的作用是使帶電粒子在、磁場(chǎng)的作用是使帶電粒子在D形盒中做形盒中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)CD例例2：質(zhì)量為：質(zhì)量為m、帶電量為、帶電量為q的帶電粒子在回旋加的帶電粒子在回旋加速器中央速器中央由靜止釋放，在電場(chǎng)加速由靜止釋放，在電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)電場(chǎng)的加速電壓為設(shè)電場(chǎng)的加速電壓為U，則粒子第一次做勻速圓，則粒子第一次做勻速