磁場期末復習ppt課件(參考版)
2025-05-07 07:47本頁面
【正文】 霍爾效應（磁強計） ① 導體中通過電流時，在運動的電荷為電子，帶負電； ② 當電子所受電場力與洛侖茲力相等時，導體上、下側(cè)電勢差穩(wěn)定。 E B qE qvB mg f N 最大加速度為 g，此時有：qvB=qE， N=0， f=0 當摩擦力和重力大小相等時，小球速度達到最大 BEμq Bmgv ??問題： 若將磁場反向，其余條件不變。小球由靜止釋放后沿桿下滑。必然是電場力和重力平衡，而洛倫茲力充當向心力 ！ 逆時針， v = qBr/m = gBr/E 例６．質(zhì)量為 m 帶電量為 q 的小球套在豎直放置的絕緣桿上，球與桿間的動摩擦因數(shù)為 μ。若已知圓半徑為 r，電場強度為 E 磁感應強度為 B，則線速度為 _____。 ★ 如圖所示，在平行金屬板間有勻強電場和勻強磁場，方向如圖，有一束正電荷沿中心線方向水平射入，卻分成三束分別由 a、 b、c三點射出，問可以確定的是這三束帶電粒子的什么物理量不相同 ?(重力不計 ) 例５．一個 帶電微粒 在圖示的正交勻強電場和勻強磁場中 在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動 。 粒子在右邊磁場中運動時間： M N ? （ 1） 速度 選擇器 ? 如圖所示 ， 在平行板電容器間加有正交的勻強電場和勻強磁場 ， 運動電荷垂直于電場及磁場射入 ． 沿直線運動的電荷受到的電場力和洛侖茲力滿足： qBv =qE ? 故速率 v=E/B的粒子 ， 即使電性不同 ， 荷質(zhì)比不同 ， 也可沿直線穿出右側(cè)小孔 ． ２．疊加場（電場、磁場或重力場同時出現(xiàn)在同一區(qū)域） ◆ 速度選擇器 ① 任何一個存在正交電場的磁場的空間都可看作速度選擇器 ② 速度選擇器只選擇速度而不選擇粒子的種類，只要 v=E/B，粒子就能沿直線勻速通過選擇器，而與粒子的電性、電荷量、質(zhì)量無關(guān)。 →→→→→ AEB 1 B 2解： →→→→→A v60O60O60OO 1O 2O 3設(shè)粒子在電場中加速后速度為 v,所需時間為 t1。 帶電粒子質(zhì)量 m，電荷量q，由電壓 U加速后垂直進入磁感應強度為 B的勻強磁場，設(shè)軌道半徑為 r ，有： 2mv21qU ?rmvq v B 2?22 rBU2mq ?１．組合場（電場與磁場沒有同時出現(xiàn)在同一區(qū)域） 從上式可知，荷質(zhì)比相 同的粒于如 ， ，將落在同一點．42 12He H（２）回旋加速器 工作原理：１．電場加速 ２．磁場約束偏轉(zhuǎn) ３．加速條件：高頻電源的周期與 帶電粒子在Ｄ形盒中運動的周期相同 例４： 如圖所示 ，空間分布著如圖所示的勻強電場E（寬度為 L）和勻強磁場 B（兩部分磁場區(qū)域的磁感應強度大小相等，方向相反），一帶電粒子電量為 q，質(zhì)量為 m（不計重力），從 A點由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進入磁場穿過中間磁場進入右邊磁場后能按某一路徑而返回 A點，重復前述過程。 帶電粒子在電場磁場中的運動 帶電粒子在電場中的運動 直線運動 ：如用電場加速或減速粒子 帶電粒子在磁場中的運動 直線運動 （ 當帶電粒子的速度與磁場平行時 ） 帶電粒子在復合場中的運動 直線運動： 垂直運動方向的力必定平衡 偏轉(zhuǎn) ：類似平拋運動，一般分解成兩 個分運動求解 圓周運動： 以點電荷為圓心運動或受裝置約束運動 圓周運動 （當帶電粒子的速度與磁場垂直時） 圓周運動： 重力與電場力一定平衡，由洛倫茲力提供向心力 一般的曲線運動 （ 1） 質(zhì) 譜儀 可以用來測定帶電粒子的荷質(zhì)比。因此要熟悉各種力做功的特點。 ⑵ 功能關(guān)系 。 ◆ 分析帶電粒子在電場、磁場中運動，主要是兩條線索： ⑴ 力和運動的關(guān)系。 三、 帶電體在復合場中的運動 帶電粒子在電場、磁場、重力場中的運動，簡稱帶電粒子在復合場中的運動，一般具有較復雜的運動圖景。 作出帶電粒子在磁場中某個位置所受洛侖茲力，沿其方向的延長線與圓周上兩點連線的中垂線的交點確定圓心，從而確定其運動軌跡。 ① 圓周上任意兩點連線的中垂線過圓心②圓周上兩條切線夾角的平分線過圓心③過切點作切線的垂線過圓心 軌道半徑： R=mv/qB 周期： T=2πm/qB 帶電粒子在磁場中（ v⊥ B） 只受洛侖茲力， 粒子做 勻速圓周 運動 。 過 a、 b兩點分別作平行 x軸 和 y軸的平行線且交于 P點； P v MNO`yOa→bxv二、確定帶電粒子在磁場中運動軌跡的方法 一、帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律 物理方法： 幾何方法： 物理和幾何方法： 作出帶電粒子在磁場中兩個位置所受洛侖茲力，沿其方向延長線的交點確定圓心，從而確定其運動軌跡。 幾何方法 yOa→vbvxv幾何方法 解： 質(zhì)點在磁場中作圓周運動， 半徑為： R=mv/qB 連接 MN，所求的最小磁場區(qū)域應以 MN為直徑的圓形區(qū)域。 軌道半徑： R=mv/qB 周期： T=2πm/qB 帶電粒子在磁場中（ v⊥ B） 只受洛侖茲力， 粒子做 勻速圓周 運動 。 xyopθvθθF 洛
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