高三復(fù)習(xí)復(fù)合場(chǎng)ppt課件(已修改)
2025-05-19 12:06 本頁(yè)面
【正文】 直線邊界（進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性） 平行邊界（存在臨界條件） 圓形邊界（沿徑向射入必沿徑向射出） 注意： ①?gòu)囊贿吔缟淙氲牧Ｗ樱瑥耐贿吔缟涑鰰r(shí)，速度與邊界的夾角（弦切角）相等。②帶電粒子沿徑向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，必從徑向射出。③關(guān)注幾種常見圖形的畫法，如圖所示： 帶電粒子在 有界 勻強(qiáng) 磁場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)分析 2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) (1)當(dāng)帶電粒子所受合外力為零時(shí)，將在復(fù)合場(chǎng)中靜止或 做 運(yùn)動(dòng)． (2) 電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)并存，帶電粒子做 勻速圓周 運(yùn)動(dòng)，必然由洛倫茲力提供向心力，而 重力 和 電場(chǎng)力平衡。 一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．復(fù)合場(chǎng)： 、 和重力場(chǎng)并存或兩種場(chǎng)并存，或 分區(qū)域存在．粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要考慮 、 的作用，有時(shí)也要考慮 重力 的作用． 電場(chǎng) 磁場(chǎng) 電場(chǎng)力 磁場(chǎng)力 勻速直線 如圖所示，回旋加速器 D形盒的半徑為 R，用來(lái)加速質(zhì)量為 m、電荷量為 q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為 E后，由 A孔射出． P209例 1 解：（ 1）質(zhì)子在加速電場(chǎng)中由靜止加速，根據(jù)動(dòng)能定理有： Ek=eU ? 解析： (2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，當(dāng)半徑達(dá)到D形盒的半徑時(shí)動(dòng)能最大，由牛頓第二定律有 : evB＝ （ 3） .交流電變化的周期與粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期相等： eBm2?T= 如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，電荷量為 q、質(zhì)量為 m的帶 正電 的粒子從靜止開始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為 U的加速電場(chǎng)后進(jìn)入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為 E、方向水平向右。已知帶電粒子能夠沿直線穿過(guò)速度選擇器，從 G點(diǎn)垂直 MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線 MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照相底片的 H點(diǎn)?？蓽y(cè)量出 G、 H間的距離為 l。帶電粒子的重力可忽略不計(jì)。求 （ 1）粒子從加速電場(chǎng)射出時(shí)速度 ν的大小。 （ 2）粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度 B1的大小和方向。 （ 3）帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的 G點(diǎn)到 H點(diǎn)的距離。 P209例 2 解 。（ 1）設(shè)帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后的速度為 v，根據(jù)動(dòng)能定理： 解得： （ 2）帶正電粒子以速度 v進(jìn)入相互垂直的電、磁場(chǎng)做直線運(yùn)動(dòng)，受到水平向右的電場(chǎng)力 qE，水平向左的洛倫茲力qvB1，用左手定則可判斷磁場(chǎng) B1方向垂直紙面向外 。 由 可解得： qE qvB1 （ 3）粒子以速度 v從 G進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，受到洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)照相底片的 H點(diǎn)， 洛倫茲力提供了粒子運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，可得 qmUBqBv 21mR22??將（ 1）中的 v代入，可解得： G點(diǎn)到 H點(diǎn)的距離是 : qmU2B2R2L2??Rvm 2q v B ?? 如圖所示，在平面坐標(biāo)系 xoy內(nèi)，第 II、 III象限內(nèi)存在沿 y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E,第 I、 IV象限內(nèi)存在磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng) .一帶正電的粒子從第 III象限中的 Q(2L,L)點(diǎn)以速度 v0沿 x軸正方向射出 ,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn) O進(jìn)人磁場(chǎng) ,然后又從 y軸上的 P(2L,0)點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力 ,求：
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