物理《学案导学与随堂笔记》教科选修31课件：第三章 5 洛伦兹力的应用.pptxVIP

; 1.知道利用磁场控制带电粒子的偏转. 2.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律和分析方法. 3.理解质谱仪、回旋加速器的工作原理，并会进行有关计算.;; ;;如图2甲所示，已知入射点P和出射点M的速度方向，可通过入射点和出射点作速度的垂线，两条直线的交点就是圆心.;(2)半径的确定 半径的计算一般利用几何知识解直角三角形.做题时一定要作好辅助线，由圆的半径和其他几何边构成直角三角形. (3)粒子在磁场中运动时间的确定 ①粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时，其运动时间t＝_______ (或t＝ T). ②当v一定时，粒子在磁场中运动的时间t＝ ，l为带电粒子通过的弧长.;; ;(1)带电粒子在P1与P2两平行金属板间做什么运动？若已知P1、P2间电场强度为E，磁感应强度为B1，则从S3穿出的粒子的速度是多大？;(2)设下方磁场的磁感应强度为B2，粒子打在底片上到S3距离为L，则粒子的荷质比是多大？;对质谱仪工作原理的理解 (1)带电粒子进入加速电场(狭缝S1与S2之间)，满足动能定理：___________. (2)带电粒子进入速度选择器(P1和P2两平行金属板之间)，满足___________，v＝ ，带电粒子做匀速直线运动. (3)带电粒子进入偏转磁场(磁感应强度为B2的匀强磁场区域)，偏转半径R＝ . (4)带电粒子打到照相底片，可得荷质比 ________ .;说明：①速度选择器适用于正、负电荷. ②速度选择器中的E、B1的方向具有确定的关系，仅改变其中一个方向，就不能对速度做出选择.;;;回旋加速器的构造和工作原理 (1)回旋加速器主要由两个________组成，两D形盒之间的____场使带电粒子加速，垂直于D形盒的_____场使带电粒子回旋. (2)回旋加速器交流电源的周期等于带电粒子____________________带电粒子获得的最大动能Ekm＝ 决定于_______________和_____________.; ;例1 　如图5所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来的射入方向的夹角为θ＝60°，求电子的质量和穿越磁场的时间.; ; ;例2 　如图6所示，虚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.一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区域后，其运动方向与原入射方向成θ角.设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间相互作用力及所受的重力.求： (1)电子在磁场中运动轨迹的半径R；;(2)电子在磁场中运动的时间t；; ;(3)圆形磁场区域的半径r.;分析粒子在磁场中运动的基本思路： (1)定圆心； (2)画出粒子运动的轨迹； (3)由几何方法确定半径； (4)用规律列方程.;针对训练　如图7所示，一带电荷量为q＝＋2×10－9 C、质量为m＝1.8×10－16 kg的粒子(重力不计)，在直线上一点O处沿与直线成30°角的方向垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经历t＝1.5×10－6 s后到达直线上另一点P.求： (1)粒子做圆周运动的周期T；; ; ;轨道半径r＝OP＝0.1 m 粒子的速度v＝ ≈3.49×105 m/s.;轴上.在x轴上2a～3a区间水平固定放置一探测板(a＝ )，离子重力不计. (1)求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴的区间；; ; ;(2)调整磁感应强度的大小，可使速度最大的离子恰好打在探测板的右端，求此时磁感应强度大小B1.; ;例4 　回旋加速器的两个D形金属盒间有匀强电场，使粒子每次穿过狭缝时都得到加速，将两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大的回旋半径为Rmax，求： (1)粒子在盒内做何种运动；;(2)所加交变电流的频率及粒子角速度；;(3)粒子离开加速器时的最大速度及最大动能.; ;1.如图9所示，在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场.一对荷质比相等的正、负粒子分别以相同速率，沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负粒子在磁场中运动的时间之比为 A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶1;正、负粒子在磁场中都做匀速圆周运动，由T＝ 可知正、负粒子做匀速圆周运动的周期相同，但运动轨迹所对的圆心角不同，如图甲为正粒子运动轨迹所对的圆心角θ1＝ π，如图乙为负粒子运动轨迹所对的圆;2.如图10所示，空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁