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高中物理帶電粒子在勻強磁場中的運動新人教版選修(編輯修改稿)

2025-07-04 23:20 本頁面
 

【文章內容簡介】 在勻強磁場中運動的徑跡照片。問題1:不同帶電粒子的徑跡半徑為什么不一樣?問題2:同一條徑跡上為什么曲率半徑會越來越小呢?分析1:造成徑跡半徑不一樣的原因是粒子的質量、速度、所帶電荷量的多少不一樣。分析2:帶電粒子在運動過程中能量降低,速度減小,所以曲率半徑就減小,徑跡就呈螺旋型。3.質譜儀提出問題:能否從剛剛分析過的氣泡室中帶電粒子的徑跡得到啟發(fā)設計一個儀器,將所帶電荷量和質量比值(比荷)不同、初速度幾乎為0的帶電粒子分開?(在學生設計的過程中,教師可以根據實際情況適當提示,以降低難度。)思考與討論:可以將這些帶電粒子經過電場加速后射入磁場,根據帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑不一樣,從而可以將帶電粒子分開。設計方案:設一質量為m、電荷量為q的粒子,從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場,其初速度幾乎為0,然后經過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中,最后打到照相底片D上()。(1) 求粒子進入磁場時的速率。(2) 粒子在磁場中運動的軌道半徑。分析與論證:。由動能定理得,由此解得。,由此解得。把a問題中求得的代入,得出粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑。從中可以看出,比荷不同的帶電粒子進入磁場后將沿著不同的半徑做圓周運動,因而,打到照相底片不同的地方。這樣帶電粒子就被分開了。這樣的儀器叫做
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