3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》ppt课件物理课件PPT
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问题2：带电粒子垂直射入匀强磁场的运 动状态？ （重力不计）
（1）v ⊥ B 时 ，洛伦兹力的方向与速度方
向
垂直
（2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒 子的速率变化么？能量呢？
（3）洛伦兹力如何变化？
（4）从上面的分析，你认为垂直于匀强磁 场方向射入的带电粒子，在匀强磁场中的 运动状态如何？
理论推导
16.三十岁之前努力犯错，拼命尝试，三十岁之后开始靠岸，学着靠谱。有些事年轻的时候不做，就真的没有机会再去做了。不要怕失败和跌倒了重新再来，只怕把一些期望一直埋在心里，最后 变成了内心时常叨扰的痛。
13.世上没有绝望的处境，只有对处境绝望的人。 32.愿你像那石灰，别人越是浇你冷水，你越是沸腾。 11.成功是分两半的，一半在上帝手中，那是宿命；另一半在自己手中，那是拼命。 54.总有些事放不下，让人忘了时间。总有些事必须放下，因为还有明天。 33.当你再也没有什么可以失去的时候，就是你开始得到的时候。 83.我之所以能，是因为我相信能。 68.我们永远没有资格说放弃，因为这是属于我们的年华，应该开出耀眼的繁花。 32.生命，就像一场永无休止的苦役，不要惧怕和拒绝困苦，超越困苦，就是生活的强者。任何经历都是一种累积，累积的越多，人就越成熟；经历的越多，生命就越有厚度。 56.最可怕的不是有人比你优秀，而是比你优秀的人还比你更努力。 38.为了不损及莫大的成功，神不能不渗近一滴苦涩的味儿。——希尔提 70.障碍与失败，是通往成功最稳靠的踏脚石，肯研究、利用它们，便能从失败中培养出成功。 88.时间如流水，一去不复返，稍纵即逝，不容你一丝的停驻，一丝的眷恋。 80.困难就是机遇。 60.我们所有的努力所有的奋斗，都是为了拥有一个美好的未来。和遇见更好的自己。请把努力当成一种习惯，而不是三分钟热度。每一个你羡慕的收获，都是努力用心拼来的。 17.即使道路坎坷不平，车轮也要前进；即使江河波涛汹涌，船只也航行。 55.抬头看看天，看乌云的缝隙里钻出的斑驳阳光，重新拾起前行的勇气和信心；回首望望来路，想想丢下了什么，还有什么可以丢下的，只要心灵轻松些，任何放弃都是一种努力。坚定地走吧 ，毕竟梦想在远方，未来在远方，终点也在远方。
2）、交变电场的周期等于粒子做匀速 圆周运动的周期。
3）、粒子最后出加速器的速度大小由盒的半径决定。
3、注意
1、带电粒子在匀强磁
跟
运动速率和轨道半径无关，对于一定的带电粒子和
一定的磁感应强度来说，这个周期是恒定的。
2、交变电场的往复变化周期和粒子的运动周 期T相同，这样就可以保证粒子在每次经过交 变电场时都被加速。
100.在你渐渐迷失在你的人生道路上的时候，记得这句话：千万不要因为走的太久，而忘记了我们为什么出发。 67.乐观的人能重整旗鼓东山再起，悲观的人因缺乏自信，往往一败涂地。 99.人无远虑，必有近忧。生于忧患，死于安乐。
第三章 磁场
第六节 带电粒子在 匀强磁场中的运动
复习：
1、洛伦兹力产生的条件？ 2、洛伦兹力的大小和方向如何确定？ 3、洛伦兹力有什么特点？ 思考： 射入匀强磁场中的带电粒子将做怎样 的运动呢？
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1、理论推导 问题1：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
3、由于狭义相对论的限制，回旋加速器只能 把粒子加速到一定的能量。
例3.关于回旋加速器中电场和磁场的作用的 叙述，正确的是( C D ) A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用
B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的
C、只有电场能对带电粒子起加速作用
D、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀 速圆周运动
①电子枪：射出电子 ②加速电场：作用是改变电子束出射 的速度 ③励磁线圈（亥姆霍兹线圈）：作用 是能在两线圈之间产生平行于两线圈 中心的连线的匀强磁场
（2）实验演示
a、不加磁场时观察电子束的径迹 b、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹 c、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强 度，观察电子束径迹的变化 d、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
(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
v 2qU m
r 1 2mU Bq
二、实际应用 （一）、质谱仪质谱仪.swf
测量带电粒子的质量
分析同位素
（二）、回旋加速器
1、作用：产生高速运动的粒子
2、原理回旋加速器的原理.asx
1）、两D形盒中有匀强磁场无电场， 盒间缝隙有交变电场。
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
问题3：
推导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和磁场 的强度B的关系表达式
1）、圆周运动的半径
qvB m v2 R
R mv qB
2）、圆周运动的周期
T 2 R
v
T 2 m qB
2、实验验证 （1）洛伦兹力演示仪
角为300。求 : (1) 电子的质量m=? (2) 电子在
磁场中的运动时间t=?
ev
提示:关键是画出匀速圆周运动的
轨迹,利用几何知识找出圆心及相
θ
应的半径,从而找到圆弧所对应的
圆心角
B
2dBe/v πd/3v
d
例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.
（3）实验结论
①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。
②磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径 也增大。
③粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径减 小。
例1、如图所示，一束电子（电量为e)以速度V
垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，
穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹
（1）v ⊥ B 时 ，洛伦兹力的方向与速度方
向
垂直
（2）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒 子的速率变化么？能量呢？
（3）洛伦兹力如何变化？
（4）从上面的分析，你认为垂直于匀强磁 场方向射入的带电粒子，在匀强磁场中的 运动状态如何？
理论推导
16.三十岁之前努力犯错，拼命尝试，三十岁之后开始靠岸，学着靠谱。有些事年轻的时候不做，就真的没有机会再去做了。不要怕失败和跌倒了重新再来，只怕把一些期望一直埋在心里，最后 变成了内心时常叨扰的痛。
13.世上没有绝望的处境，只有对处境绝望的人。 32.愿你像那石灰，别人越是浇你冷水，你越是沸腾。 11.成功是分两半的，一半在上帝手中，那是宿命；另一半在自己手中，那是拼命。 54.总有些事放不下，让人忘了时间。总有些事必须放下，因为还有明天。 33.当你再也没有什么可以失去的时候，就是你开始得到的时候。 83.我之所以能，是因为我相信能。 68.我们永远没有资格说放弃，因为这是属于我们的年华，应该开出耀眼的繁花。 32.生命，就像一场永无休止的苦役，不要惧怕和拒绝困苦，超越困苦，就是生活的强者。任何经历都是一种累积，累积的越多，人就越成熟；经历的越多，生命就越有厚度。 56.最可怕的不是有人比你优秀，而是比你优秀的人还比你更努力。 38.为了不损及莫大的成功，神不能不渗近一滴苦涩的味儿。——希尔提 70.障碍与失败，是通往成功最稳靠的踏脚石，肯研究、利用它们，便能从失败中培养出成功。 88.时间如流水，一去不复返，稍纵即逝，不容你一丝的停驻，一丝的眷恋。 80.困难就是机遇。 60.我们所有的努力所有的奋斗，都是为了拥有一个美好的未来。和遇见更好的自己。请把努力当成一种习惯，而不是三分钟热度。每一个你羡慕的收获，都是努力用心拼来的。 17.即使道路坎坷不平，车轮也要前进；即使江河波涛汹涌，船只也航行。 55.抬头看看天，看乌云的缝隙里钻出的斑驳阳光，重新拾起前行的勇气和信心；回首望望来路，想想丢下了什么，还有什么可以丢下的，只要心灵轻松些，任何放弃都是一种努力。坚定地走吧 ，毕竟梦想在远方，未来在远方，终点也在远方。
2）、交变电场的周期等于粒子做匀速 圆周运动的周期。
3）、粒子最后出加速器的速度大小由盒的半径决定。
3、注意
1、带电粒子在匀强磁
跟
运动速率和轨道半径无关，对于一定的带电粒子和
一定的磁感应强度来说，这个周期是恒定的。
2、交变电场的往复变化周期和粒子的运动周 期T相同，这样就可以保证粒子在每次经过交 变电场时都被加速。
100.在你渐渐迷失在你的人生道路上的时候，记得这句话：千万不要因为走的太久，而忘记了我们为什么出发。 67.乐观的人能重整旗鼓东山再起，悲观的人因缺乏自信，往往一败涂地。 99.人无远虑，必有近忧。生于忧患，死于安乐。
第三章 磁场
第六节 带电粒子在 匀强磁场中的运动
复习：
1、洛伦兹力产生的条件？ 2、洛伦兹力的大小和方向如何确定？ 3、洛伦兹力有什么特点？ 思考： 射入匀强磁场中的带电粒子将做怎样 的运动呢？
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1、理论推导 问题1：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
3、由于狭义相对论的限制，回旋加速器只能 把粒子加速到一定的能量。
例3.关于回旋加速器中电场和磁场的作用的 叙述，正确的是( C D ) A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用
B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的
C、只有电场能对带电粒子起加速作用
D、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀 速圆周运动
①电子枪：射出电子 ②加速电场：作用是改变电子束出射 的速度 ③励磁线圈（亥姆霍兹线圈）：作用 是能在两线圈之间产生平行于两线圈 中心的连线的匀强磁场
（2）实验演示
a、不加磁场时观察电子束的径迹 b、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹 c、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强 度，观察电子束径迹的变化 d、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
(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
v 2qU m
r 1 2mU Bq
二、实际应用 （一）、质谱仪质谱仪.swf
测量带电粒子的质量
分析同位素
（二）、回旋加速器
1、作用：产生高速运动的粒子
2、原理回旋加速器的原理.asx
1）、两D形盒中有匀强磁场无电场， 盒间缝隙有交变电场。
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
问题3：
推导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和磁场 的强度B的关系表达式
1）、圆周运动的半径
qvB m v2 R
R mv qB
2）、圆周运动的周期
T 2 R
v
T 2 m qB
2、实验验证 （1）洛伦兹力演示仪
角为300。求 : (1) 电子的质量m=? (2) 电子在
磁场中的运动时间t=?
ev
提示:关键是画出匀速圆周运动的
轨迹,利用几何知识找出圆心及相
θ
应的半径,从而找到圆弧所对应的
圆心角
B
2dBe/v πd/3v
d
例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.
（3）实验结论
①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。
②磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径 也增大。
③粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径减 小。
例1、如图所示，一束电子（电量为e)以速度V
垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，
穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹