第四单元、带电粒子在复合场中的运动2.ppt
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1、带电粒子在复合场中的运动,能忽略带电体重力的情况下(什么情况?) 则只需考虑电场和磁场。这时有两种情况:,磁偏转与电偏转,电场力与洛仑兹力的比较,速度选择器,磁流体发电机,质谱仪,加速器,原理: 磁场什么作用? 使粒子在D形盒内 。 电场什么作用? 重复多次对粒子 。 最终速度取决于什么量?,条件:,两个D形金属盒做外壳的作用是什么?,例题,学案例5,例2、如图所示,套在很长的绝缘直棒上的小球,质量为m,带电量为+q,小球可在直棒上滑动,将此棒竖直放在互相垂直,且沿水平方向的匀强磁场中,电场强度为E,磁场强度为B,小球与棒的动摩擦因素为,求:小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度(设小球电量
2、不变),2、电场和匀强磁场共存区域,E,B,若电场方向水平向左呢?,带电粒子在复合场中的运动,例1、某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以速度v0向右射去,从右端中心a下方的b点以速度v1射出;若增大磁感应强度B,该粒子将打到a点上方的c点,且有ac=ab,则该粒子带 电;第二次射出时的速度为 。若要使粒子从a 点射出,电场E= .,典型例题:速度选择器,例2、在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中,射出时粒子的动能减少了,为了使粒子射出时动能增加,在不计重力的情况下,可采取的办法是( ) A、增大粒子射入时的速度 B、减小磁场的磁感应强度 C、
3、增大电场的电场强度 D、改变粒子的带电性质,BC,典型例题:速度选择器,2)质谱仪,思考:质谱仪的主要作用是什么?,测定带电粒子的质量和分析同位素,带电粒子在复合场中的运动,例1、如图,一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中,最后打到底片D上. (1)粒子在S1区做什么运动? (2)在S2区做何种运动,在S3区 将做何种运动? (3)假如粒子沿一半圆运动打到 底片D上,B距离D多远?,典型例题:质谱仪,3)回旋加速器,带电粒子在复合场中的运动,a、原理: 磁场什么作用? 使粒子在D形盒内 。 电场什么作用?重复多次对粒
4、子 。 最终速度取决于什么量?,b、条件:,c、优点和缺点:,两个D形金属盒做外壳的作用是什么?,(1)带电粒子在D形金属盒内运动的轨道半径是不等距分布的,设粒子的质量为m,电荷量为q,两D形金属盒间的加速电压为U,匀强磁场的磁感应强度为B,粒子第一次进入D形金属盒,被电场加速1次,以后每次进入D形金属盒都要被电场加速2次。粒子第n次进入D形金属盒时,已经被加速(2n-1)次。,问题:带电粒子在D形金属盒内任意两个相邻的圆形轨道半径之比为 多少?,可见带电粒子在D形金属盒内运动时,轨道是不等距分布的,越靠近D形金属盒的边缘,相邻两轨道的间距越小。,带电粒子在复合场中的运动,(2)带电粒子在回旋
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- 第四 单元 带电 粒子 复合 中的 运动
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