单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/3/10,#,一、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动圆心和半径确定,二、带电粒子在磁场中运动的科技应用,一、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动圆心和半径确定二、带电,1,A,如图实线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为,B=0.25T,，一束电子流沿圆形磁场的直径方向以速度,v=10,6,m/s,射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向偏转,=74,0,（电子比荷,q/m=10,8,C/kg,，,sin37,0,=0.6,，,sin48.6,0,0.75,),（,1,）求磁场区域半径,r,（,2,）若在,A,点改变粒子的入射方向,但仍保持带电粒子在纸面内运动和,速率不变，则粒子在这个磁场中运,动的最长时间是多少？,V,A,已知圆轨迹上两点速度方向可确定圆心和半径,0.03m,，,6.79*10,-8,s,A如图实线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应,2,A,A,3,电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为,U,的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为,O,，半径为,r,。当不加磁场时，电子束将通过,O,点而打到屏幕的中心,M,点。为了让电子束射到屏幕边缘,P,，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度,，此时磁场的磁感应强度,B,应为多少？,(,电子荷质比为,e/m,重力不计,),电视机显像管,电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经,4,v,v,vv,5,2,、如图所示，有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为,B,，方向向里。一带正电荷量为,q,的粒子，质量为,m,，从,O,点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与,x,、,y,轴的交点,A,、,C,到,O,点的距离分别为,a,、,b,。试求：,（,1,）初速度方向与,x,轴夹角；,（,2,）初速度的大小。,x,y,A,C,O,已知两条弦,(,或圆轨迹上的三个点,),可确定圆心和半径,2、如图所示，有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感应强,6,3,、如图所示，在,x,轴以下的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于,xOy,平面并指向纸面外，磁感应强度为,B,。一带正电的粒子以速度,v,从,O,点射入磁场，入射方向在,xy,平面内，与,x,轴正方向的夹角为 。若粒子射出磁场的位置在,X,轴上与,O,点的距离为,L,，求该粒子的电量和质量之比,q/m,。,x,y,O,已知圆轨迹上一点的速度方向及一条弦可确定圆心和半径,3、如图所示，在x轴以下的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于,7,4,、,在边长为,L,的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,B,，电子从,a,点沿,ab,方向射入磁场，设电子质量为,m,，电荷量为,e,。求：,（,1,）从,c,点射出的电子速度为,v,c,，时间为,t,C,，从,d,点射出的电子速度为,v,d,，时间为,t,d,，则,v,c,：,v,d,？，,t,c,：,t,d,？,（,2,）要使电子从,bc,中点,M,射出，,v,M,？,（,3,）要使电子从,dc,中点,N,射出，,v,N,？,c,b,M,a,d,N,c,b,M,a,d,N,4、在边长为L的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场B，电,8,5,、,如图所示，在真空区域内，有宽度为,L,的匀强磁场，磁感应强度为,B,，磁场方向垂直纸面向里，,MN,、,PQ,是磁场的边界，质量为,m,，带电为,q,的粒子，先后两次沿着与,MN,夹角为,(0,）的方向垂直磁感线射入匀强磁场,B,中,.,第一次，粒子以速度,v,1,射入磁场，粒子刚好没能从,PQ,边界射出磁场；第二次粒子以速度,v,2,射入磁场，粒子刚好垂直,PQ,射出磁场,.,（不计重力影响）求：求,v,1,/v,2,的值,5、如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度,9,6,、如图所示，在铅板,AB,上有一个放射源,S,可向各个方向射出速率,v,=2.0410,7,m/s,的,射线。,C,、,D,为足够大荧光屏，,AB,、,CD,间距,d,=10cm,，其中存在磁感应强度大小,B,=6.010,4,T,的匀强磁场，方向垂直纸面向内，已知,粒子的荷质比,e/m,=1.710,11,C/kg,，求：这时在竖直方向上能观察到荧光屏亮斑区的长度。,A,B,。,C,D,S,6、如图所示，在铅板AB上有一个放射源S可向各个方向射出速率,10,如图所示，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，有一束正电荷沿中心线方向水平射入，却分成三束分别由,a,、,b,、,c,三点射出，这三束带电粒子进入板间的速度大小关系,.(,重力不计,),速度选择器,如图所示，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，有一,11,质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图，离子源,S,产生的各种不同正离子束,(,速度可看作为零,),，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片,P,上，设离子在,P,上的位置到入口处,S,1,的距离为,x,，可以判断,A,、若离子束是同位素，则,x,越大，离子质量越大,B,、若离子束是同位素，则,x,越大，离子质量越小,C,、只要,x,相同，则离子质量一定相同,D,、只要,x,相同，则离子的荷质比一定相同,U,S,P,质谱仪,质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造,12,磁流体发电机,磁流体发电机,13,如图是磁流体发电机，其原理是：等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛仑兹力作用下发生上、下偏转而聚集到,A,、,B,板上，产生电势差设,A,、,B,平行金属板的面积为,S,，相距,l,，等离子气体的电阻率为，喷入气体速度为,v,，板间磁场的磁感强度为,B,，板外电阻为,R,，当等离子气体匀速通过,AB,板间时，,A,、,B,板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势电动势,E=_,。,R,中电流,I=_,如图是磁流体发电机，其原理是：等离子气体喷入磁场，正、负离子,14,回旋加速器,a,b,c,d,e,t,u,MN,U,0,-U,0,T,M,N,回旋加速器abcdetuMNU0-U0TMN,15,带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件,16,如图所示，回旋加速器,D,形盒的半径为,R,，用来加速质量为,m,、电量为,q,的质子，使质子由静止加速到能量为,E,后，由,A,孔射出,(,不考虑相对论效应）,求：（,1,）加速器中匀强磁场,B,的方向和大小；（,2,）设两,D,形盒间距离为,d,，其间电压为,U,，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增,加,，加速到上述能量所需回旋周数是多少；（,3,）加速到上述能量所需时间为多少,如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电量,17,带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件,18,电磁流量计,电磁流量计,19,如图为电磁流量计的示意图，非磁性管直径为,d,，内有导电液体流动，在垂直液体流向加一指向纸内的匀强磁场,B,，测得液体,a,、,b,两点间的电势差为,U,，则管内导电液体的流量,Q=,。,如图为电磁流量计的示意图，非磁性管直径为d，内有导电液体流动,20,霍尔效应,霍尔效应,21,如图所示，厚度为,h,，宽度为,d,的导体板放在垂直于它的磁感强度为,B,的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面,A,和下侧面,A,之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电势差,U,、电流,I,和,B,的关系为,U=,式中的比例系数,k,称为霍尔系数,如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度,22,带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件,23,带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件,24,