《带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件.pptx（24页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、一、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动圆心和半径确定二、带电粒子在磁场中运动的科技应用,一、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动圆心和半径确定二、带电,如图实线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=0.25T，一束电子流沿圆形磁场的直径方向以速度v=106m/s射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向偏转=740 （电子比荷q/m=108C/kg，sin370=0.6，sin48.600.75)（1）求磁场区域半径r（2）若在A点改变粒子的入射方向但仍保持带电粒子在纸面内运动和速率不变，则粒子在这个磁场中运动的最长时间是多少？,V,A,已知圆轨迹上两点速度方向可确定圆心和半径,A如图
2、实线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应,A,电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？(电子荷质比为e/m,重力不计),电视机显像管,电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经,vv,2、如图所示，有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，方向向里。一带正电荷量为q的粒子，质量为m，从
3、O点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与x、y轴的交点A、C到O点的距离分别为a、b。试求：（1）初速度方向与x轴夹角；（2）初速度的大小。,已知两条弦(或圆轨迹上的三个点)可确定圆心和半径,2、如图所示，有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感应强,3、如图所示，在x轴以下的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正方向的夹角为 。若粒子射出磁场的位置在X轴上与O点的距离为L，求该粒子的电量和质量之比q/m。,已知圆轨迹上一点的速度方向及一条弦可确定圆心和半径,3、如图所示，在x轴以下的区域内
4、存在匀强磁场，磁场方向垂直于,4、在边长为L的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场B，电子从a点沿ab方向射入磁场，设电子质量为m，电荷量为e。求：（1）从c点射出的电子速度为vc，时间为tC，从d点射出的电子速度为vd，时间为td，则 vc：vd？，tc：td？ （2）要使电子从bc中点M射出，vM？（3）要使电子从dc中点N射出，vN？,4、在边长为L的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场B，电,5、如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，MN、PQ是磁场的边界，质量为m，带电为q的粒子，先后两次沿着与MN夹角为(0）的方向垂直磁感线射入匀强
5、磁场B中.第一次，粒子以速度v1射入磁场，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场；第二次粒子以速度v2射入磁场，粒子刚好垂直PQ射出磁场.（不计重力影响）求：求v1/v2的值,5、如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度,6、如图所示，在铅板AB上有一个放射源S可向各个方向射出速率v=2.04107m/s的射线。C、D为足够大荧光屏，AB、CD间距d=10cm，其中存在磁感应强度大小B=6.0104T的匀强磁场，方向垂直纸面向内，已知粒子的荷质比e/m=1.71011C/kg，求：这时在竖直方向上能观察到荧光屏亮斑区的长度。,S,6、如图所示，在铅板AB上有一个放射源S可向各个方向射出
6、速率,如图所示，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，有一束正电荷沿中心线方向水平射入，却分成三束分别由a、b、c三点射出，这三束带电粒子进入板间的速度大小关系.(重力不计),速度选择器,如图所示，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，有一,质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断,A、若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B、若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C、只要x相同，则
7、离子质量一定相同D、只要x相同，则离子的荷质比一定相同,质谱仪,质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造,磁流体发电机,磁流体发电机,如图是磁流体发电机，其原理是：等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛仑兹力作用下发生上、下偏转而聚集到A、B板上，产生电势差设A、B平行金属板的面积为 S，相距 l，等离子气体的电阻率为，喷入气体速度为v，板间磁场的磁感强度为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过AB板间时，A、B板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势电动势 E=_。 R中电流I=_,如图是磁流体发电机，其原理是：等离子气体喷入磁场，正、负离子,回旋加速器,回旋加速器
8、abcdetuMNU0-U0TMN,带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件,如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出(不考虑相对论效应）求：（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小；（2）设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数是多少；（3）加速到上述能量所需时间为多少,如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电量,带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件,电磁流量计,电磁流量计,如图为电磁流量计的示意图，非磁性管直径为d，内有导电液体流动，在垂直液体流向加一指向纸内的匀强磁场B，测得液体a、b两点间的电势差为U，则管内导电液体的流量Q= 。,如图为电磁流量计的示意图，非磁性管直径为d，内有导电液体流动,霍尔效应,霍尔效应,如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面 A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U= 式中的比例系数k称为霍尔系数,如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度,带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件,带电粒子在磁场中运动轨迹确定及科技应用课件,
