教科版高中物理选修3-1课件：3.5 洛仑兹力的应用.ppt

1、物理学家费尔德曾指出：物理学家费尔德曾指出： 当你领悟一个出色的公式时，你会得到当你领悟一个出色的公式时，你会得到 如同听巴哈的乐曲一样的感受。如同听巴哈的乐曲一样的感受。 判天地之美，析万物之理 我们知道，可以利用电场力的 作用控制带电粒子的运动，那 么可以不可以用磁场对运动带 电粒子实现控制呢？ 问题 5洛仑兹力的应用 利用磁场控制带电粒子的运动 活动一 如图，有界圆形磁场半径为r， 磁感应强度大小为B，一个初速 为V0的带是带电粒子（m、q） 径向从P点射入，从Q点射出。 问题1：速度的偏向角等于所走 圆弧的圆心角则tan/2=？ tan/2=r/R 问题2：粒子在磁场中运动的轨道半径

2、R=mV0/Bq，则tan/2= 问题3：由此可见，我们可怎样实现对带电 运动粒子的控制呢？ 改变B或V0的大小，则改变，光屏上 MN的长也会变化 qBr/mV0 学生活动一 （2013浙江）在半导体离子注入工艺中，初速度可 忽略的离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后， 垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向 里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示。 已知离子P+在磁场中转过=30后从磁场右边界 射出。在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+【 】 A在内场中的加速度之比为11 B在磁场中运动的半径之比为1 C在磁场中转过的角度之比为12 D离开电场区域时的动能之比为13 BCD 质谱

3、仪 问题1：图中S1S2是什么作用？ 问题2：速度选择器原理是什么？ 问题3：满足条件的粒子进入匀强磁场B2中后做什么运动？ 并能得到什么？ 【作匀速圆周运动，且R=L/2=mv/B2q，把v=E/B1代入得到q/m=2E/B1B2L】 【利用带电粒子受到的电场力和洛仑兹力平衡： B1qv=Eq ，则当v=E/B1时带电粒子不发生偏转 】 【对从S1进入的粒子进行加速，让其获得一定 的速度从S2射出再进入由正交电磁场组成的速 度选择器】 学生活动二 （2013北京）如图所示，两平行金属板间距为d，电势 差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一 磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量

4、为m 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射 出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响， 求： 匀强电场场强E的大小； 粒子从电场射出时速度的大小； 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。 + +q m d O B + U 回旋加速器 选修31第三章5：洛仑兹力的应用资 源库回旋加速器演示1.swf 选修31第三章5：洛仑兹力的应用资 源库回旋加速器演示2.swf 选修31第三章5：洛仑兹力的应用资 源库回旋加速器演示3.swf 学生活动三 （2013苏南四市一模）回旋加速器是加速带电粒子 的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连 接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周 期性变

5、化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到 加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场 中，如图所示要使带电粒子射出时的动能增大 ，则可以【 】 A增大磁场的磁感应强度 B增大加速电压 C增大D形金属盒的半径 D减小狭缝间的距离 AC 学生活动四 （2013连云港）如图为回旋加速器的示意图。其核 心部分是两个D型金属盒，置于磁感应强度大小 恒定的匀强磁场中，并与调频交流电源相连。带 电粒子在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电 粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。 欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍 ，下列措施可行的是【 】 A仅将磁感应强度变为原来的2倍 B仅将交流电源的电压变为原来的1/2 C仅将D型盒的半径变为原来的倍 D仅将交流电源的周期变为原来的2倍 BC