湖南省長郡高中物理第三章第六節(jié)帶電粒子在勻強磁場中的運動課件2新人教版選修3_1(編輯修改稿)
2025-03-30 15:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 粒子，這些過程在回旋加速器的核心部 件 —— 兩個 D形盒和其間的窄縫內(nèi)完成。 U （二） 回旋加速器 [例 2] 回旋加 速器中磁場的磁感 應(yīng)強度為 B， D形盒 的半徑為 R，用該回 旋加速器加速質(zhì)量 為 m、電量為 q的粒 子，設(shè)粒子加速前的初速度為零。求： （ 1）粒子的回轉(zhuǎn)周期是多大？ （ 2）高頻電極的周期為多大？ （ 3）粒子的最大動能是多大？ [帶電粒子的最終能量 ] 當(dāng)帶電粒子的速度最大時，其運動半徑 也最大，由 r=mv/qB得 v= rqB/m，若 D形盒的 半徑為 R，則帶電粒子的最終動能： 所以，要提高加速粒子的最終能量，應(yīng) 盡可能增大磁感應(yīng)強度 B和 D形盒的半徑 R。 mRBqE m2222? 為什么帶電粒子經(jīng)回旋加速器加 速后的最終能量與加速電壓無關(guān)？ 思考與討論： 回旋加速器利用兩 D形盒窄縫間的 電場使帶電粒子加速，利用 D形盒內(nèi)的 磁場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)，帶電粒子所能獲 得的最終能量與 B和 R有關(guān)，與 U無關(guān) . [小結(jié) ] 思考與討論： 如果盡量增強回旋加速器的磁場 或加大 D形盒半徑，我們是不是就可以 使帶電粒子獲得任意高的能量嗎？ 如圖是磁流體發(fā)電機， 其原理是： 等離子體噴入磁場 B，正、 負(fù)離子在洛倫茲力作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集 到 A、 B板上，產(chǎn)生電勢差。設(shè)板間距離為 l， 當(dāng)?shù)入x子體以速度 v勻速通過 A、 B板間時， A、 B板上聚集的電荷最多，板間電勢差最大，即 為電源電動勢。此時離子受力平衡： E場 q=Bqv，即 E場 =Bv，故電源電動勢 E=E場 l=Blv。 (三 )磁流體發(fā)電機 例 究新型發(fā)電機 —— 磁流體發(fā) 電機，它的原理圖如圖所
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