第十一章 第三講帶電粒子在復(fù)合場中的應(yīng)用

第三講帶電粒子在復(fù)合場中的運動一、復(fù)合場1.復(fù)合場是指電場、

和重力場并存,或其中某兩場并存,或分區(qū)域存在.磁場mg豎直向下qE相同相反qvB左手無關(guān)重力勢能無關(guān)qU電勢能動能二、電場磁場分區(qū)域應(yīng)用實例1.電視顯像管電視顯像管是應(yīng)用電子束_______(填“電偏轉(zhuǎn)”或

“磁偏轉(zhuǎn)”)的原理來工作的,使電子束偏轉(zhuǎn)的_____

(填“電場”或“磁場”)是由兩對偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的.

顯像管工作時,由_______發(fā)射電子束,利用磁場來使

電子束偏轉(zhuǎn),實現(xiàn)電視技術(shù)中的_______,使整個熒光

屏都在發(fā)光.磁偏轉(zhuǎn)磁場陰極掃描加速電場偏轉(zhuǎn)磁場3.回旋加速器(1)構(gòu)造:如圖所示,D1、D2是半圓金屬盒,D形盒的縫

隙處接______電源.D形盒處于勻強(qiáng)磁場中.交流粒子獲得的最大動能由_______________和D形盒_______決定,與加速電壓______.磁感應(yīng)強(qiáng)度B半徑R無關(guān)垂直qE＝qvBdvB非磁性材料電場力洛倫茲力電偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)條件帶電粒子以v⊥E進(jìn)入勻強(qiáng)電場帶電粒子以v⊥B進(jìn)入勻強(qiáng)磁場受力情況只受恒定的電場力只受大小恒定的洛倫茲力運動情況類平拋運動勻速圓周運動運動軌跡拋物線圓弧物理規(guī)律類平拋知識、牛頓第二定律牛頓第二定律、向心力公式名師點睛一、“磁偏轉(zhuǎn)”和“電偏轉(zhuǎn)”的比較1.

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其原理如圖所示.這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙.下列說法正確的是(

)A.離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B.離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C.離子從磁場中獲得能量D.離子從電場中獲得能量答案:

AD2.

如圖所示,光滑絕緣桿固定在水平位置上,使其兩端分別帶上等量同種正電荷Q1、Q2,桿上套著一帶正電小球,整個裝置處在一個勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,將靠近右端的小球從靜止開始釋放,在小球從右到左的運動過程中,下列說法中正確的是(

)A.小球受到的洛倫茲力大小變化,但方向不變B.小球受到的洛倫茲力將不斷增大C.小球的加速度先減小后增大D.小球的電勢能一直減小解析:

Q1、Q2連線上中點處電場強(qiáng)度為零.從中點向兩側(cè)電場強(qiáng)度增大且方向都指向中點,故小球所受電場力指向中點.小球從右向左運動過程中,小球的加速度先減小后增大,C正確；速度先增大后減小,洛倫茲力大小變化,由左手定則知,洛倫茲力方向不變.故A正確,B錯誤；小球的電勢能先減小后增大,D錯誤.答案:

AC答案:

CD4.如圖所示,兩平行金屬板中間有相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場.電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)子沿極板方向以速度v0從左端射入,并恰好從兩板間沿直線穿過.不計質(zhì)子重力,下列說法正確的是(

)

二、帶電粒子在復(fù)合場中常見的運動形式1.帶電粒子在復(fù)合場中所受的合外力為零時,粒子做勻速直線運動或靜止.2.當(dāng)帶電粒子所受的合外力與運動方向在一條直線上時,粒子做變速直線運動.3.當(dāng)帶電粒子受到的合外力大小恒定,方向始終和速度方向垂直時,粒子將做勻速圓周運動.常見的形式是重力和電場力的合力為零,洛倫茲力充當(dāng)向心力.4.當(dāng)帶電粒子所受的合外力的大小、方向均不斷變化時,粒子將做變加速運動,此時一般只能用能量觀點分析問題.答案:

AD答案