洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)

1、1-751如右圖如右圖,若已知兩板間存在相互正交的勻強(qiáng)電場若已知兩板間存在相互正交的勻強(qiáng)電場E與勻強(qiáng)磁場與勻強(qiáng)磁場B,從粒子源出來的帶正電的粒子速度從粒子源出來的帶正電的粒子速度水平向右水平向右,重力不計重力不計,則則（1）這個粒子受到哪些力的作用）這個粒子受到哪些力的作用?（2）速度多大的粒子才能沿直線穿過場區(qū)）速度多大的粒子才能沿直線穿過場區(qū)?S+離子源離子源fV+ + + +- - - -F電電EB三、速度選擇器三、速度選擇器qEBqv EvB分析分析: 在電、磁場中在電、磁場中,若不計重力若不計重力,則則:1-752結(jié)論：結(jié)論：1. 速度選擇器只選擇速度速度選擇器只選擇速度,與電荷的正

2、負(fù)以及電與電荷的正負(fù)以及電量無關(guān)量無關(guān)2. 注意電場和磁場的方向搭配注意電場和磁場的方向搭配【討論與交流討論與交流】1. 若該粒子的若該粒子的電量變了電量變了,以這樣的速度能否沿直以這樣的速度能否沿直線穿過線穿過?2.負(fù)電荷負(fù)電荷以這樣的速度能否沿直線穿過？以這樣的速度能否沿直線穿過？qEBqv EvB練習(xí)：百家作業(yè)p例針對訓(xùn)練人造太陽人造太陽-托卡馬克裝置托卡馬克裝置一、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動一、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動無磁場時電子束的徑跡無磁場時電子束的徑跡垂直射入勻強(qiáng)磁場時垂直射入勻強(qiáng)磁場時電子束的徑跡電子束的徑跡問題問題1在僅受在僅受電場力電場力的情況下，的情況下，帶電粒子垂直電場方向進(jìn)

3、帶電粒子垂直電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場時會做什么運(yùn)入勻強(qiáng)電場時會做什么運(yùn)動呢？動呢？VV+問題問題2在僅受在僅受磁場力磁場力的情況下，的情況下，帶電粒子垂直磁場方向進(jìn)帶電粒子垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時會做什么運(yùn)入勻強(qiáng)磁場時會做什么運(yùn)動呢？動呢？網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專家網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專家環(huán)形線圈環(huán)形線圈電子射線管電子射線管洛倫茲力演示儀洛倫茲力演示儀VVff線圈未通電時，線圈未通電時，B=0線圈通電時，線圈通電時，B0 方方向垂直線圈平面向里向垂直線圈平面向里觀察與思考：觀察與思考：1、帶電粒子做圓周運(yùn)動、帶電粒子做圓周運(yùn)動的軌跡平面與磁場方向有的軌跡平面與磁場方向有何關(guān)系？何關(guān)系？2、你認(rèn)為粒子的運(yùn)動是、你認(rèn)為粒子的

4、運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動嗎？判斷的勻速圓周運(yùn)動嗎？判斷的依據(jù)是什么？依據(jù)是什么？結(jié)論：結(jié)論：僅受磁場力的作用下，垂僅受磁場力的作用下，垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的帶電粒直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的帶電粒子做子做_ 運(yùn)動運(yùn)動.討論與交流：討論與交流：1、什么條件下，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的、什么條件下，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的徑跡是直線、圓？徑跡是直線、圓？2、導(dǎo)出質(zhì)量為、導(dǎo)出質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為q，速率為，速率為V的的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場帶電粒子在勻強(qiáng)磁場B中做勻速圓周運(yùn)動的中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑軌道半徑r和周期和周期T的公式。的公式。VV網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專家網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專家?guī)щ娏Ｗ釉趧驈?qiáng)磁場中的運(yùn)動形式帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的

5、運(yùn)動形式帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道軌道半徑半徑r和周期和周期T推導(dǎo)推導(dǎo):粒子做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力是由粒子所受的洛倫粒子做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力是由粒子所受的洛倫茲力提供的茲力提供的,所以所以qBmvr qBmT2rvmqvB2vrT2說明說明:1、軌道半徑和粒子的運(yùn)動速率成正比。、軌道半徑和粒子的運(yùn)動速率成正比。2、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期和運(yùn)動速率無關(guān)。、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期和運(yùn)動速率無關(guān)。vf+q1.如圖如圖1所示，兩個相同的帶電粒子，不計重力，同所示，兩個相同的帶電粒子，不計重力，同時從時從A孔沿孔沿AD方向射入一正方形空腔的勻強(qiáng)磁場中，方向射入一正方形空腔的勻強(qiáng)磁場中，它們的軌跡分別為它們的軌跡分別為a和和b，則它們的速率和在空腔里的，則它們的速率和在