帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案

班級(jí)： 小組： 姓名： 帶電粒子思磁場(chǎng)中的運(yùn)胡編寫人: 潘志能審核人：審批人：【學(xué)習(xí)目標(biāo)】Is知道洛倫茲力對(duì)粒子不做功。2、 知道帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。3、 寫出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式。4、 了解回旋加速器的工作原理?！额A(yù)習(xí)案》閱讀第6節(jié)，回答：.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行：做 運(yùn)動(dòng)。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直:粒子做運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)的軌跡平面與磁場(chǎng)方向o軌道半徑公式:周期公式:O帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向成。角：粒子在垂直于磁場(chǎng)方向作運(yùn)動(dòng),在平行磁場(chǎng)方向作 運(yùn)動(dòng)。疊加后粒子作等距螺旋線運(yùn)動(dòng)。.質(zhì)譜儀是一種十分精密的儀器，是測(cè)量帶電粒子的和分析的重要工具。3、洛侖茲力作用效果特點(diǎn)由于洛侖茲力總是垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向，因此洛侖茲力總是功，它只能改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度,不能改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度(或動(dòng)能)。4、回旋加速器:(1)使帶電粒子加速的方法有：經(jīng)過多次直線加速；利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，回旋速。⑵回旋加速器是利用電場(chǎng)對(duì)電荷的加速作用和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的偏轉(zhuǎn)作用在的范圍內(nèi)來獲得的裝置。(3)為了保證每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)均被加速,使之能量不斷提高,要在狹縫處加一個(gè)電壓，產(chǎn)生交變電場(chǎng)的頻率跟粒子運(yùn)動(dòng)的頻率 O⑷帶電粒子獲得的最大能量與D形盒 有關(guān)。【當(dāng)堂OI]1、如圖所示,—束質(zhì)子沿同方向從正方形的頂點(diǎn)a射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),分成兩部分,分別從be邊和cd邊的中點(diǎn)e、f點(diǎn)射出磁場(chǎng)求兩部分質(zhì)子的速度之比。(已知sin37。=0.6,cos37°=0.8)CD邊外側(cè)以速率V0垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)射入，入射方向與CD邊的夾角為e,已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,為使電子能從EF邊射出，求電子的速率V0至少是多少!vOx2.穿過圓形磁場(chǎng)區(qū)2、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的正離子，從A點(diǎn)正對(duì)著圓心O以速度v《探究案》I)射入半徑為R的絕緣圓筒中。圓筒內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。要使帶電粒子與圓筒內(nèi)壁碰撞多次后仍從A點(diǎn)射出，求正離子在磁場(chǎng)中一■運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.設(shè)粒子與圓筒內(nèi)壁碰撞時(shí)無能量和電量損失，不計(jì)粒子的重力。AA1■帶電粒子在半無界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、一個(gè)負(fù)離子，質(zhì)量為m,電量大小為q，以速率v垂直于屏S經(jīng)過小孔O射入存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)的真空室中，如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與離子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，并垂直于圖1中紙面向里.（1）求離子進(jìn)入磁場(chǎng)后到達(dá)屏S上時(shí)的位置與O點(diǎn)的距離.的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與區(qū)域邊緣的最短距離為L(zhǎng)的0'處有的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與區(qū)域邊緣的最短距離為L(zhǎng)的0'處有MO'N3、圓心為0、半徑為r的圓形區(qū)域中有一個(gè)磁感強(qiáng)度為B、方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶铩Q直放置的熒屏MN，今有一質(zhì)量為m的電子以速率v從左側(cè)沿00,方向垂直射入磁場(chǎng)，越出磁場(chǎng)后打在熒光屏上之P點(diǎn)，如圖所示，求O'P的長(zhǎng)度和電子通過磁場(chǎng)所用的時(shí)間。5、長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁感強(qiáng)度為B,

板間距離也為L(zhǎng),板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）,從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場(chǎng)， 』J-I

'X.XXX

欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是： 、—、A.使粒子的速度v<BqL/4m; 乎乂月?gB.使粒子的速度v>5BqL/4m；C.使粒子的速度v>BqL/m;D.使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4mo3.穿過矩形磁場(chǎng)區(qū)三，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問題3.穿過矩形磁場(chǎng)區(qū)6、如圖4所示，在x軸上方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E,方向豎直向下。在x軸下方4、如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B，寬度為d的有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。在x軸上有一點(diǎn)P，離原點(diǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角是30°,則電子的質(zhì)的距離為a?，F(xiàn)有一帶電量+q的粒子，質(zhì)量為m，從靜止開始釋放，要使粒子能量是，穿透磁場(chǎng)的時(shí)間是經(jīng)過P點(diǎn)，其初始坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？（重力作用忽略不計(jì)）C.不論粒子電性如何，沿經(jīng)過P點(diǎn)，其初始坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？（重力作用忽略不計(jì)）C.不論粒子電性如何，沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過B.電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來加速帶電粒子A.帶正電粒子必須沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過B.帶負(fù)電粒子必須沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過C.在交流電壓一定的條件下，回旋加速器的半徑越大，同一帶電粒子獲得的動(dòng)能越33、D.同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能只與交流電壓的大小有關(guān)，而與交流電壓的頻率無如圖所示，a和b是從A點(diǎn)以相同的動(dòng)能射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的兩個(gè)帶等量電荷的粒運(yùn)動(dòng)的半圓形徑跡，已知ra=2rb，則由此可知2、如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率v=E/B那么A.兩粒子均帶正電，質(zhì)量比ma/mb=4

B.兩粒子均帶負(fù)電，質(zhì)量比ma/mb=4C.兩粒子均帶正電，質(zhì)量比ma/mb=1/4D.兩粒子均帶負(fù)電，質(zhì)量比ma/mb=1/44、如圖所示，一束電子流以速率v通過一個(gè)處于矩形空間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，速度方向與磁感線垂直。且平行于矩形空間的其中一邊，矩形空間邊長(zhǎng)為。3a和a電子剛好從矩形的相對(duì)的兩個(gè)頂點(diǎn)間通過，求電子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間。第4題5、一個(gè)負(fù)離子，質(zhì)量為m，電量為q，以速率v垂直于屏S經(jīng)小孔O射入有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的真空室中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與離子運(yùn)動(dòng)方向垂直，并垂直于紙面向里，6、如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)