帶電粒子復(fù)合場：速度選擇器,回旋粒子加速器

1、帶電粒子在復(fù)合場中的運動帶電粒子在復(fù)合場中的運動之走進實驗室之走進實驗室鹽山中學(xué)魏霞溫故知新溫故知新1帶電粒子在勻強磁場中做什么運動？帶電粒子在勻強磁場中做什么運動？2半徑半徑R，周期，周期T多少？多少？鞏固檢測 一帶電粒子的一段徑跡如圖，由于帶電粒子的運動使沿途的空氣電離，粒子的動能逐漸減?。娏坎蛔儯?，試討論:1粒子的電性？ 2運動路徑a到b？b到a?正電正電由于由于V減小減小，R=mv/qB,R減小減小所以由所以由b運動到運動到a預(yù)習(xí)檢驗預(yù)習(xí)檢驗:1復(fù)合場復(fù)合場:電場、電場、磁場磁場和重力場并存和重力場并存,或其中某或其中某兩場并存兩場并存,或分區(qū)域存在或分區(qū)域存在2基本粒子：電子，質(zhì)子

2、，基本粒子：電子，質(zhì)子，粒子粒子 。 受力分析通常不考慮重力受力分析通常不考慮重力探究一探究一速度選擇器速度選擇器平行板電容器件中，電場強度平行板電容器件中，電場強度E和磁感應(yīng)強度和磁感應(yīng)強度B互相垂直，互相垂直，一帶電為一帶電為+q的粒子水平射入該極板間，為使粒子沿虛線的粒子水平射入該極板間，為使粒子沿虛線射出求速度射出求速度v ?確定對象確定對象受力分析受力分析運動情況運動情況列式求解列式求解帶電粒子帶電粒子二力平衡二力平衡Eq=qvB得得V=E/BF=qvBF=Eq親，你的解題思路親，你的解題思路是什么？是什么？思考：思考：V=E/B不變不變1反方向飛入，能沿直線飛出嗎？反方向飛入，能沿

3、直線飛出嗎？2電量電量-q，能以，能以v沿直線飛出嗎？沿直線飛出嗎？3改變粒子質(zhì)量，能沿直線飛出嗎？改變粒子質(zhì)量，能沿直線飛出嗎？4如何使粒子向下偏轉(zhuǎn)？粒子的動能怎么變？如何使粒子向下偏轉(zhuǎn)？粒子的動能怎么變？ 只能選擇：只能選擇：V=E/q速度的大小和方向速度的大小和方向，對電量、電性、質(zhì)量對電量、電性、質(zhì)量無選擇性無選擇性向下偏轉(zhuǎn)向下偏轉(zhuǎn)，EqqvB可以增加增加E，或減小，或減小B F=qvBF=Eq請大家?guī)Ш冒舱埓蠹規(guī)Ш冒踩比焙秃蛯W(xué)案學(xué)案，一起進入來到一起進入來到我的實驗室參我的實驗室參觀吧觀吧粒子對撞裝置粒子對撞裝置瑞士與法國邊境地區(qū)長達(dá)瑞士與法國邊境地區(qū)長達(dá)27公里公里 價值價值1

4、00億美元億美元質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀科學(xué)家們怎樣測粒子科學(xué)家們怎樣測粒子的質(zhì)量呢？的質(zhì)量呢？1、用途：質(zhì)譜儀是一種、用途：質(zhì)譜儀是一種測量帶電粒子質(zhì)量和分測量帶電粒子質(zhì)量和分離離 的儀器的儀器探究二探究二質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀2、構(gòu)造：由粒子源、構(gòu)造：由粒子源A、 、 和和照相底片等構(gòu)成照相底片等構(gòu)成.同位素同位素加速電場加速電場偏轉(zhuǎn)磁場偏轉(zhuǎn)磁場 發(fā)射粒子發(fā)射粒子（速度很?。ㄋ俣群苄。┦沽Ｗ蛹铀偈沽Ｗ蛹铀偈沽Ｗ悠D(zhuǎn)使粒子偏轉(zhuǎn)一質(zhì)量為一質(zhì)量為m,電荷量為電荷量為+q的粒子，經(jīng)的粒子，經(jīng)U加速加速進入磁場進入磁場B中：中：1 U兩極板分別帶什么電？2 粒子進入磁場時的速度？3 磁場中的運動軌道半徑？R=4 若粒子

5、打在底片的距離相同，它們一定是同一種粒子嗎？qUm221vqmUB21湯姆生的學(xué)生湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計的，阿斯頓設(shè)計的，發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了氖氖20和和氖氖22，證實了，證實了同位素的存在同位素的存在只要只要努力努力下一個物理諾貝爾獎下一個物理諾貝爾獎就是就是你你，我看好你呦，我看好你呦能力提升 如圖所示如圖所示,有一混有一混合正離子束在區(qū)域合正離子束在區(qū)域1中不偏轉(zhuǎn)中不偏轉(zhuǎn),在區(qū)域在區(qū)域2中偏轉(zhuǎn)半徑中偏轉(zhuǎn)半徑R相相同同,則它們一定具則它們一定具有相同的是有相同的是( ) A速度速度 B質(zhì)量質(zhì)量 C電荷量電荷量 D比荷比荷AD能力提升能力提升磁流體發(fā)電機磁流體發(fā)電機是一種新興技術(shù)，將一束等離子氣體(

6、正、負(fù)離子)噴入磁場，在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而聚集到A、B板上，產(chǎn)生電勢差U，把AB和用電器相連，AB就相當(dāng)于兩極1.A，B哪個是正極？2.發(fā)電機的電動勢多大？B當(dāng)二力平衡時，粒子當(dāng)二力平衡時，粒子不再打在極板上，電不再打在極板上，電動勢最大動勢最大Eq=qvB U=Ed 得得U=VBdB相信同學(xué)們有相信同學(xué)們有所收獲吧，下所收獲吧，下面檢驗自己的面檢驗自己的時候到了時候到了知識回顧知識回顧1原理原理:受力平衡時，粒子做勻受力平衡時，粒子做勻速直線運動速直線運動Eq=qvB2特點特點:v=E/B3作用作用:選擇選擇速度速度的的大小大小和和方向方向?qū)﹄娏浚娦裕|(zhì)量無選擇對電量，電性，質(zhì)量無選擇1加速加速:2偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn):洛倫茲力洛倫茲力=向心力向心力3半