高中物理人教版選修3-1課件：37 電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)-全文預(yù)覽
【正文】 質(zhì)量不同，在質(zhì)譜儀熒光屏上顯示的半徑就不同，故能通過半徑大小區(qū)分同位素． 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 電場加速 垂直 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 改變正負(fù) 加速 想一想 隨著粒子速度的增加，縫隙處電勢差的正負(fù)改變是否越來越快，以便能使粒子在縫隙處剛好被加速？ 答案 雖然粒子每經(jīng)過一次加速，其速度和軌道半徑就增大，但是粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變，所以電勢差的改變頻率保持不變就行． 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng) 1 ． 勻速直線運(yùn)動(dòng)： 若帶電粒子 ( 不計(jì)重力 ) 的速度方向與磁場方向平行 ( 相同或相反 ) ，此時(shí)帶電粒子所受洛倫茲力為零，帶電粒子將以入射速度 v 做勻速直線運(yùn)動(dòng)． 2 ． 勻速圓周運(yùn)動(dòng)： 若帶電粒子垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，僅受洛倫茲力，洛倫茲力在與速度與磁場垂直的平面內(nèi)沒有任何力使帶電粒子離開它原來運(yùn)動(dòng)的平面，所以帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力． 課堂講義 設(shè)粒子的速度為 v ，質(zhì)量為 m ，電荷量為 q ，由于洛倫茲力提供向心力，則有 q v B ＝ mv 2r ，得到軌道半徑 r ＝m vqB 由軌道半徑與周期的關(guān)系得 T ＝2π rv ＝2π m vqBv ＝2π mqB . 周期 T ＝2π mqB 溫馨提示 ① 由公式 r ＝ m vqB知，軌道半徑跟運(yùn)動(dòng)速率成正比； ② 由公式 T ＝2π mqB知，周期跟軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速率均無關(guān)，而與比荷qm成反比． 課堂講義 【例 1 】 質(zhì)子和 α 粒子由靜止出發(fā)經(jīng)過同一加速電場加速后，沿垂直磁感線方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場，則它們在磁場中的各運(yùn)動(dòng)量間的關(guān)系正確的是 ( ) A ．速度之比為 2 ∶ 1 B ．周期之比為 1 ∶ 2 C ．半徑之比為 1 ∶ 2 D ．角速度之比為 1 ∶ 1 解析 由 qU ＝ 12 m v 2 ① q v B ＝ m v 2R ② 得 r＝ 1B 2 mUq 而 m α ＝ 4 m
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