带电粒子在磁场中的运动公开课2015.10
带电粒子在匀强磁场中的运动演示课件
16
二、带电粒子在非均匀磁场中的运动 （也是螺旋运动，R 、h 都在变化）
?
f轴
v
Fm f向
? B
R
h?
Tv //
?
2? mv //
qB
B?, h?, h? 0
强度逐渐增加能使粒子发生“反射” 的这种磁场分布叫做 磁镜。
R
h?
v // T
?
2? mv //
qB
h
螺距h 与v? 无关。无论带电粒子以多大速率沿何种方向 进入磁场，只要平行磁场的速度分量v// 相同，则运动轨迹
的螺距就一定相等。
12
磁聚焦
如果在均匀磁场中某点A引入一发散角很小的带电粒 子束，并且其中粒子的速度大致相同，那么这些粒子沿 磁场方向分速度的大小就几乎一样，因而它们的轨道有 几乎相同的螺距，这样，经过一个回旋周期后，这些粒 子将重新会聚穿过另一点A',这种发散粒子束会聚到一点 的现象叫磁聚焦。
5
（2）粒子的初速度V垂直于B
此时 ? =90。，
?
B
据 F ? qvB sin ?
F ? qvB
q? v
F
洛仑兹力方向与速度方向垂直。
6
（2）粒子的初速度V垂直于B
带电粒子在垂直 于磁场的平面内匀速 圆周运动，洛伦兹力 提供向心力。
7
（2）粒子的初速度 V垂直B
v2 F洛=F向 qvB ? m
课堂小结
1、带电粒子在均匀磁场中的运动 2、磁聚焦 3、带电粒子在非均匀磁场中的运动（磁约束）
22
课后思考？
1.如果一个电子在通过空间某一区域时没有发生 偏转，能否肯定这各区域中没有磁场？ 2.如果发生偏转能否肯定那个区域中一定存在磁 场？
带电粒子在匀强磁场中的运动 课件
(2)电场的作用：回旋加速器两个 D 形盒之间的窄缝 区域存在周期性变化的并垂直于两 D 形盒正对截面的匀 强电场，带电粒子经过该区域时被加速．
(3)交变电压：为保证带电粒子每次经过窄缝时都被 加速，使之能量不断提高，需在窄缝两侧加上跟带电粒 子在 D 形盒中运动周期相同的交变电压．
2．带电粒子的最终能量． 当带粒子的速度最大时，其运动半径也最大，由 r＝ mqBv得 v＝qmBr，若 D 形盒半径为 R，则带电粒子的最终动 能 Ekm＝q22Bm2R2.可见，要提高加速粒子的最终能量，应尽 可能增大磁感应强度 B 和 D 形盒的半径 R.
知识点二 质谱仪和回旋加速器 提炼知识 1．质谱仪． (1)原理如图．
(2)加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能 定理：
qU＝12mv2.①
(3)偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场，洛伦兹 力提供向心力：__q_v_B___＝mrv2.②
(4)由①②两式可以求出粒子的_运__动__半__径__r__、比荷mq 以及偏转磁场的_磁__感__应__强__度__B_等．
拓展一 有界磁场问题 什么是有界匀强磁场？ 提示：有界匀强磁场是指在题目规定的某一区域内有 匀强磁场．这是对问题条件的一种限制，说明磁场的范围 是有限的．于是，情境就可以在有无磁场中转换．增加了 题目的难度．
有界问题的处理： 1．轨迹的描绘和圆心的确定． (1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图甲)．
强度为 B 的匀强磁场中：
(1)当 v∥B 时，带电粒子将做_匀__速__直__线__运__动__．
(2)当 v⊥B 时，带电粒子将做匀__速__圆__周__运___动__．
v2
①洛伦兹力提供向心力，即 qvB＝_m__r__．
带电粒子在有界磁场中的运动公开课教案教学设计课件
带电粒子在有界磁场中的运动公开课教案教学设计课件教学目标：1. 了解带电粒子在磁场中的基本概念。
2. 掌握带电粒子在有界磁场中的运动规律。
3. 能够运用相关知识解决实际问题。
教学重点：1. 带电粒子在磁场中的运动规律。
2. 带电粒子在有界磁场中的轨迹。
教学难点：1. 带电粒子在有界磁场中的运动方程。
2. 带电粒子在有界磁场中的轨迹计算。
教学准备：1. 教学课件。
2. 带电粒子在磁场中的实验视频。
3. 相关练习题。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入磁场概念，让学生回顾磁场的性质和特点。
2. 提问：带电粒子在磁场中会怎样运动？引发学生思考。
二、带电粒子在磁场中的基本概念（10分钟）1. 讲解带电粒子在磁场中的受力情况。
2. 介绍洛伦兹力的公式：F = q(v ×B)。
3. 讲解带电粒子在磁场中的运动规律：垂直磁场中的圆周运动，平行磁场中的直线运动。
三、带电粒子在有界磁场中的运动规律（15分钟）1. 讲解带电粒子在有界磁场中的运动方程：qvB = mv^2/R。
2. 推导出带电粒子在有界磁场中的轨迹方程：R = mv/qB。
3. 分析不同条件下带电粒子的轨迹特点。
四、带电粒子在有界磁场中的轨迹（10分钟）1. 讲解带电粒子在有界磁场中的轨迹形状：圆周轨迹、螺旋轨迹、直线轨迹。
2. 分析轨迹形状与粒子速度、磁场强度、粒子电荷的关系。
3. 展示实验视频，让学生直观了解带电粒子在磁场中的轨迹。
五、应用拓展（10分钟）1. 讲解带电粒子在有界磁场中的应用实例：粒子加速器、磁共振成像、粒子束武器等。
2. 让学生思考：带电粒子在有界磁场中的运动规律在现实生活中的应用。
3. 布置练习题，巩固所学知识。
教学反思：本节课通过讲解和实验让学生了解了带电粒子在磁场中的运动规律和轨迹特点。
在教学过程中，注意引导学生思考，激发学生的兴趣。
通过练习题的布置，让学生巩固所学知识，为后续课程打下基础。
六、带电粒子在非均匀磁场中的运动（15分钟）1. 介绍非均匀磁场的概念，让学生了解磁场强度和方向的变化。
带电粒子在匀强磁场中的运动公开课优秀课件
例 2、匀强磁场中，有两个电子分别以速率v和2v沿垂 直于磁场方向运动，哪个电子先回到原来的出发点？
. v . - e . . T=2πm/eB
运动周期和电子的速率无关
.
.
.
.两个电子同时回到原来的出发点
2v - e
两个电子轨道半径如何？
. .
. .
. .
. B.
r mv v eB
轨道半径与粒子射入的速度成正比
这项实验在深入地底100米、长达27 公里的环型隧道内进行。
一、直线加速器
1.单极加速器
+
U
-
带电粒子初速度为0，将
+q
其加速到具有30MeV能
量，需要多大的电压？
qu 1 mv2 2
2.多级直线加速器
优点：各级电压独立，低压分级加速 缺点：级数太多，占用空间太大
斯坦福直线加速器中心鸟瞰图
1962年斯坦福直线加速器中心成立后， 开始建造2英里长的直线加速器和实验区
供向心力。
qvB m v2 r
r mv qB
可见r与速度V、磁感应强度B、粒子的比荷有关
三、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时周期
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 时周期有何特征？
根据T 2r 结合r mv
v
qB
可知T 2m
qB
可见同一个粒子在匀强磁场中做匀速圆周 运动的周期与速度无关
在S1
S
间
2
，
电
场
力
做
功
获
得
能
1 mv2 qU 2
可 得 ：v 2qU m
以速度v垂直进入磁,场 洛仑兹力提供向心力
带电粒子在磁场中的运动 课件
对洛伦兹力和半径、周期公式 的理解与应用[基础自修类]
[题点全练] 1．[洛伦兹力的理解]
下列说法正确的是
()
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力
的作用
B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度 一定为零
C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒 子的速度
D．洛伦兹力对带电粒子不做功 解析：运动电荷速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹
力，洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变带电粒
子的速度大小，洛伦兹力对带电粒子不做功，故D正确。
答案：D
2．[洛伦兹力的方向]
如图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发
生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感
应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正
受力方向之间的关系正确的是( )
答案：B
2.(多选)电子e以垂直于匀强磁场的速度v，从a 点进入长为d、宽为L的磁场区域，偏转后从 b点离开磁场，如图所示。若磁场的磁感应 强度为B，那么 A．电子在磁场中的运动时间t＝vd
ab B．电子在磁场中的运动时间t＝ v C．洛伦兹力对电子做的功是W＝BevL D．电子在b点的速度值也为v 解析：电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由a点到b点运动
据左手定则判断可知，所受的洛伦兹力方
向向左，电子将向左偏转，如图所示，A错误；设电子打在MN上
的点与O′点的距离为x，则由几何知识得：x＝r－ r2－d2 ＝2d－
2d2－d2 ＝(2－ 3 )d，故B、C错误；设轨迹对应的圆心角为θ，
由几何知识得：sin
θ＝
2dd ＝0.5，得θ＝
π 6
，则电子在磁场中运动的
带电粒子在磁场中的运动公开课
O N Q O1 P
O
C
Q
O
如图所示，在圆形区域内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场 ，ab是圆的一条直径．带正电的粒子从a点射入磁场，速度大小 为2v，方向与ab成30°角时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中 运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动 的时间为(不计粒子所受的重力)( ) A．3t B. t C. t D．2t
O1
D
已知：θ＝45°,L
O2
O
如图所示，条形区域AA′、BB′中存在方向垂直于 纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B的大小为0.3 T ，AA′、BB′为磁场边界，它们相互平行，条形区 域的长度足够长，宽度d＝1 m．一束带正电的某种 粒子从AA′上的O点以大小不同的速度沿着与AA′ 成60°角方向射入磁场，当粒子的速度小于某一值 v0时，粒子在磁场区域内的运动时间t0＝4×10－8s ；当粒子速度为v1时，刚好垂直边界BB′射出磁场 ．取π ＝3，不计粒子所受重力．求： (1)粒子的比荷； (2)速度v0和v1的大小．
带电粒子在磁场中的运动
师大附中 胡晓莹
带电粒子在不同边界磁场中的运动：
①直线边界(进出磁场具有对称性)
②平行边界(存在临界条件）
d A
A
B
C
B
d
③圆形边界(沿径向射入必沿径向射出）
A
O1
B
磁感应强度B为多少时，粒子能以最大的圆周 半径偏转后打到OA板？
要使圆周半径最大，则粒子的圆周运动轨迹应与AC边相 切，运动轨迹如图所示，
2
O1
c
带电粒子在磁场中的运动 课件
答案:(1)1.25×10-11 N C板带正电,D板带负电(2)8.1×10-14 kg<m≤2.89×10-13 kg(3)4.15 m/s
解析:(1)微粒在极板间所受电场力为:代入数据得:F=1.25×10-11 N由于微粒带正电且在两板间做加速运动,故C板带正电,D板带负电。
(3)如图,微粒在台面以速度v做以O为圆心,R为半径的圆周运动,从台面边缘P点沿与XY边界成θ角飞出做平抛运动,落地点为Q,水平距离为s,下落时间为t。设滑块质量为M,获得速度v0后在t内沿与平台前侧面成φ角方向,以加速度a做匀减速运动到Q点,经过位移为k。
(1)求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性;(2)求由XY边界离开台面的微粒的质量范围;(3)若微粒质量m0=1×10-13 kg,求滑块开始运动时所获得的速度。(可能用到的数学知识:余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,正弦定理 ,其中a、b、c分别为三角形的三条边的长度,A和B分别是边长为a和b的三角形两条边所对应的角)
(1)求离子的比荷 ;(2)若发射的离子被收集板全部收集,求θ的最大值;(3)假设离子到达x轴时沿x轴均匀分布。当θ=37°,磁感应强度在B0≤B≤3B0的区间取不同值时,求单位时间内收集板收集到的离子数n与磁感应强度B之间的关系。(不计离子在磁场中运动的时间)
(2)如图1所示,以最大值θm入射时,有Δx=2R(1-cos θm)=L或2Rcos θm=L
--
当堂练3 放置在坐标原点O的粒子源,可以向第二象限内放射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子,带电粒子的速率均为v,方向均在纸面内,如图所示。若在某区域内存在垂直于xOy平面的匀强磁场(垂直纸面向外),磁感应强度大小为B,则这些粒子都能在穿过磁场区后垂直射到垂直于x轴放置的挡板PQ上,求: (1)挡板PQ的最小长度;(2)磁场区域的最小面积。
带电粒子在匀强磁场中的运动完整版课件
3.回旋加速器能不能把粒子的能量加到无限高？要提高带电
粒子的最终能量可以采取哪些措施？
提示：不能。回旋加速器加速的带电粒子，能量达到25～
30
Ek
Mqe2B可V2r后见2 ，，，就要很提难高再加加速速粒了子；的由最qv终B 能 m量和vr，2 应E尽k 可得12能mv
2m
2
增大磁感应强度B和D形盒的半径r。
(1)该离子的比荷 q 。
m
(2)若偏转磁场半径为 3 d 的圆形区域，且与MN相切于G点，如
3
图乙所示，其他条件不变，仍保证上述离子从G点垂直于MN进
入偏转磁场，最终仍然到达MN上的H点，则磁感应强度B′与B
的比为多少？
【思路点拨】 解答本题要把握以下三点： (1)根据动能定理求离子加速后的速度。 (2)根据几何关系确定离子的轨道半径。 (3)根据洛伦兹力提供向心力求所求量。
【解析】(1)设离子被加速后获得的速度为v，
由动能定理有：qU 1 mv2
①
2
离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径
r
1
d
②
洛伦兹力提供向心力 qvB m v2
2
③
解①②③可得
q m
8U B2d2
r
(2)离子在磁场中的轨道如图所示，由几何关系有
tan d 所以θ3，=60°。
3d 3
离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r′，
则 r 3dtan d
④
3 23
又 qvB m v2
r
⑤
d
解②③④⑤可得：B
B
r r
2 d
3 2
答案：1B 82U d2
3
23
带电粒子在有界磁场中的运动公开课教案教学设计课件
带电粒子在有界磁场中的运动公开课教案教学设计课件第一章：带电粒子在磁场中的基本概念1.1 引言：通过现实生活中的实例，如磁悬浮列车、电机等，引入磁场和带电粒子的概念。
1.2 磁场：介绍磁场的定义、磁感线、磁场的强度和方向。
1.3 带电粒子：介绍带电粒子的概念、电荷的性质和带电粒子的运动。
1.4 洛伦兹力：解释洛伦兹力的定义、计算公式和方向。
1.5 练习：通过实际例题，让学生理解带电粒子在磁场中的受力情况。
第二章：带电粒子在有界磁场中的直线运动2.1 引言：通过实验或动画，展示带电粒子在有界磁场中的直线运动。
2.2 条件：介绍带电粒子在有界磁场中直线运动的条件，即磁场强度、带电粒子的电荷和速度。
2.3 运动方程：推导带电粒子在有界磁场中直线运动的方程。
2.4 实例分析：通过实际例题，让学生应用运动方程解决带电粒子在磁场中的直线运动问题。
2.5 练习：让学生通过实际例题，练习应用运动方程解决带电粒子在磁场中的直线运动问题。
第三章：带电粒子在有界磁场中的圆周运动3.1 引言：通过实验或动画，展示带电粒子在有界磁场中的圆周运动。
3.2 条件：介绍带电粒子在有界磁场中圆周运动的条件，即磁场强度、带电粒子的电荷、速度和圆周半径。
3.3 运动方程：推导带电粒子在有界磁场中圆周运动的方程。
3.4 实例分析：通过实际例题，让学生应用运动方程解决带电粒子在磁场中的圆周运动问题。
3.5 练习：让学生通过实际例题，练习应用运动方程解决带电粒子在磁场中的圆周运动问题。
第四章：带电粒子在有界磁场中的螺旋运动4.1 引言：通过实验或动画，展示带电粒子在有界磁场中的螺旋运动。
4.2 条件：介绍带电粒子在有界磁场中螺旋运动的条件，即磁场强度、带电粒子的电荷、速度和螺旋半径。
4.3 运动方程：推导带电粒子在有界磁场中螺旋运动的方程。
4.4 实例分析：通过实际例题，让学生应用运动方程解决带电粒子在磁场中的螺旋运动问题。
4.5 练习：让学生通过实际例题，练习应用运动方程解决带电粒子在磁场中的螺旋运动问题。
带电粒子在有界磁场中的运动公开课教案
带电粒子在有界磁场中的运动公开课教案课题：带电粒子在有界磁场中的运动课型：专题复习课教学目标（一）知识与技能1、理解公式F=qvB的适用条件和左手定则，并能熟练地应用该公式和左手定则分析有关洛伦兹力的问题2、理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件，掌握匀速率圆周运动的半径公式与周期公式，并能熟练应用它们分析与解答有关问题(二)过程与方法通过引导学生由洛仑兹力对运动电荷的作用力的分析，得出带电粒子在磁场中的运动规律，以及通过让学生半径公式、周期公式做定性的分析等教学过程，培养学生的迁移能力，体会如何用已学知识来探讨研究新问题。
（三）情感、态度与价值观通过一题多变和课件演示，训练学生的思考能力和知识的迁移能力，树立学生独立准确解题的信心教学重点、难点、关键：重点：同一个情境中的不同问题设置难点：显示带电粒子的运动轨迹关键：确定带电粒子作匀速圆周运动的圆心位置、半径大小教学内容一、知识回顾（投影）1、洛仑兹力大小的计算：f = qvB此式成立的条件是v与B垂直若v与B平行，则 f =02、洛仑兹力方向的判定：f、 v、B三者方向间的关系满足左手定则，f既垂直于v又垂直于B3、带电粒子在匀强磁场中的运动规律：（不计粒子重力）（１）．若带电粒子的速度方向v与磁场方向B平行，做匀速直线运动。
（２）．若带电粒子的速度方向v 与磁场方向B垂直，做匀速圆周运动。
4、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力Bqv = mv2/R= m（2π/T）2R两个关系式R=mv/qB T=2πm/qB二、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动思考方法1、找圆心2、定半径3、确定运动时间三、问题情景：（一）投影 A、Ｂ为水平放置的足够长的平行板，板间距离为d=1.0×10-2m, A板中央有一电子源P, 在纸面内能向各个方向发射速度在0 ~3.2×107m/s范围内的电子, Q为P点正上方B板上的一点, 若在垂直纸面方向上加一匀强磁场, 磁感应强度B=9.1×10-3T, 已知电子的质量m=9.1×10-31kg, 电子电量e=1.6×10-19C, 不计电子的重力和电子间相互作用力, 且电子打到板上均被吸收,并转移到大地。
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三、回旋加速器
1932年，加利福尼亚大学的劳 伦斯提出了一个卓越的思想，通 过磁场的作用迫使带电粒子沿着 磁极之间做螺旋线运动,把长长 的电极像卷尺那样卷起来，发明 了回旋加速器，第一台直径为27cm的回旋 回速器投入运行，它能将质子 劳 伦 斯 1939 年 诺 贝 尔 物 理 奖
加速到1Mev。1M=106eV
．
F
ν
不仅是圆周运动而且还是匀速圆周运动
课堂练习 ：
1、一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入一匀强 磁场，粒子的一段运动径迹如图所示，径迹 上每一小段可近似看成圆弧，由于带电粒子 的运动使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐 减小（电量不变），从图中情况可以确定 （ Ｂ ） × × a。 × A、粒子从a到b，带正电 × × × Ｂ、粒子从b到a，带正电 × × × b。 × Ｃ、粒子从a到b，带负电 × × Ｄ、粒子从b到a，带负电
B1
m v2 qvB r
m1 E r1 qB1 B2
r
mv qB2
mE r qB1 B2
E
m2 E r2 qB1 B2
d 2r1 2r2
2 m1 m2 E qB1B2
1 2 mv qU 2
v 2qU m
偏转磁场区：使带电粒子轨 迹发生偏转，并被拍照 m v 1 2m U m v2 r qvB qB B q r 发明者：阿斯顿
（汤姆生的学生 ）
q 2U 2 2 m r B
r 2 B 2q m 2U
二、质谱仪
若粒子从S3进入磁场 的速度相等，则半径 就只与比荷有关。 要想仪器更准确， 可再做怎样的变化？ B1 E
1、结构和工作原理
工作原理:由电子枪发出的电子射线可以使管内的稀薄 气体发出辉光,显示出电子的径迹.
2、实验演示 （1）不加磁场时观察电子束的径迹.
（2）给励磁线圈通电，观察电子束的径迹.
沿着与磁场垂直的方向射 入磁场的带电粒子，在匀 强磁场中做圆周运动。 且圆周的半径与B、v有关。
V不变，B增大，r变小 B不变，V增大，r变大
李永畅
复
习：
f qvBsin
1、洛伦兹力的大小
2、洛伦兹力的方向及其特点 左手定则
洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于速度， 即垂直于v和B所组成的平面． 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小, 对电荷不做功．
3、带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态？（重力不计）
匀速直线运动
若带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态？（重力不计）
设计方案：设一个质量为m、电荷量为q的粒子,从 二、质谱仪
容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度 精密测量带电粒子质量和分析同位素 几乎为零,然后经过 S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感 （测荷质比）的仪器 应强度为 B的匀强磁场中 ,最后打到照相底片D上.求： 结构与原理 (1)求粒子进入磁场时的速率(2)求粒子在磁场中运动 加速电场：使带电粒子加速 的轨道半径
情景：
对比思考：
带电粒子垂直射入匀 强电场（重力不计） 带电粒子垂直射入匀 强磁场（重力不计）
F电
f
+
洛
B
轨迹：抛物线
轨迹：？线
理论探究：
V -
F洛
匀速圆周只改变速度方向。
理论分析：
做匀速圆周运动物体合力方向总与速度方向垂直 （指向圆心）合力大小不变，合力提供向心力。
带电粒子（重力不计） 垂直射入匀强磁场, 洛仑兹力即为合力 洛仑兹力不改变速度大小
洛仑兹力方向 总与速度方向垂直
洛仑兹力的大小 (f=qvB)也就不变.
带电粒子（重力不计）垂直射入 匀强磁场,做匀速圆周运动 正是洛仑兹力提供向心力
三、回旋加速器
问题6：粒子在磁场中运动周期变化吗？ 电源的正负极经过多长时间改变方向一次？（设两个D型盒间距 很小，其运动时间可忽略） 问题7：电源的正负极变化周期与粒子的运动周期有什么关系？ （设两个D型盒间距很小，其运动时间可忽略）
课堂小结
带 电 v//B 匀速直线运动 粒 子 在 匀 v⊥ B 匀速圆周运动运动 强 磁 场 中 运 V与B成θ角 动 (θ≠0°,θ≠90°)
θ v0 B
规律
mv r qB
2 m T qB
质谱仪 应用 回旋加速器
练习巩固 1、如图，一束具有各种速率的带一个正元电荷的两种铜离子
质量分别为m1和m2 ,水平地经小孔S进入有互相垂直的匀强电 场和匀强磁场的区域，其中磁场、电场方向如图，只有那些 路径不发生偏转的离子才能通过另一小孔进入匀强磁场中， 此后两种离子将沿不同路径做圆周运动,到达底片P时两离子 间距为d，求此d值。 B2 E v B1 qvB 1 Eq
1. S1S2 (加速电场)
2. S2 S （速度选择器）： 3
3. S 3下方(匀强磁场)
qvB 1 Eq
m v2 qvB r
E v B1
r mv qB2
mE r qB1 B2
q E m B1 B2 r
二、质谱仪
三、加速器
问题5：如何获得高能粒子？
q
2
三、加速器
三、回旋加速器
思考与讨论： 带电粒子在匀强磁场中做匀速
圆周运动的圆半径r和运动周期T，与粒子的速 度v和磁感应强度B有什么关系？
1）圆周运动的半径
v qvB m r
2
mv r qB
q 比荷 m
半径与v、B及比荷有关 2）圆周运动的周期
2r T v
2m T qB
周期T与运动速度及运动半径无关
一、洛伦兹力演示仪
在粒子物理学的研究中，可以让粒子通过云室气 泡室等装置，显示它们的轨迹
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mv r qB “气泡室”照片 “云室”照片
1、不同带电粒子的偏转轨迹为什么不一样？ 2.同一条径迹上为什么曲率半径会越来越小呢？
思
考：
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？