第3章 垂直磁場(chǎng)方向洛倫茲力的應(yīng)用

1、第5節(jié)洛倫茲力的應(yīng)用洛倫茲力的應(yīng)用1.粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，射出磁場(chǎng)時(shí)速度仍為v0，如圖1所示，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與射入磁場(chǎng)時(shí)相比偏轉(zhuǎn)了θ角，由幾何關(guān)系知：tan＝__________＝θ2____________.利用磁場(chǎng)控制粒子的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)磁場(chǎng)只改變粒子的運(yùn)動(dòng)____________，不改變粒子的速度________圖12質(zhì)譜儀的原理和應(yīng)用(1)原理圖：如圖2所示圖2(2)加速：帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的加速電場(chǎng)，由動(dòng)能定理

2、得：________＝mv2①12(3)偏轉(zhuǎn)：帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力：________＝②mv2r(4)由①②兩式可以求出粒子的________、________、________等，其中由r＝1B2mUq可知電荷量相同時(shí)，半徑將隨________變化(5)質(zhì)譜儀的應(yīng)用：可以測(cè)定帶電粒子的質(zhì)量和分析________3回旋加速器的原理及應(yīng)用(1)構(gòu)造圖：如圖3所示回旋加速器的核心部件是兩個(gè)_____

3、_______圖3(2)原理回旋加速器有兩個(gè)銅質(zhì)的D形盒D1、D2，其間留有一________，加以________電壓，離子源處在中心O附近，勻強(qiáng)磁場(chǎng)________D形盒表面粒子在兩盒空間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做______________，在兩盒間的空隙中，被__________加速如果交變電場(chǎng)的周期與粒子______________________相同，粒子在空隙5.質(zhì)譜儀原理如圖7所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場(chǎng)

4、與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，板間距離為d；c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過(guò)速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)求：圖7(1)粒子的速度v為多少？(2)速度選擇器的電壓U2為多少？(3)粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為多大？知識(shí)點(diǎn)四回旋加速器6在回旋加速器中()A電場(chǎng)用來(lái)加速帶電粒子，磁場(chǎng)則使帶電粒子回旋B電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來(lái)加速帶電粒子C在交流電壓一

5、定的條件下，回旋加速器的半徑越大，則帶電粒子獲得的動(dòng)能越大D同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能只與交流電壓的大小有關(guān)，而與交流電壓的頻率無(wú)關(guān)7有一回旋加速器，它的高頻電源的頻率為1.2107Hz，D形盒的半徑為0.532m，求加速氘核時(shí)所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？氘核所能達(dá)到的最大動(dòng)能為多少？(氘核的質(zhì)量為3.310－27kg，氘核的電荷量為1.610－19C)【方法技巧練】一、速度選擇器問(wèn)題的分析方法8在兩平行金屬板間，有如圖8所示的互相正交的勻