高中物理第三章磁場6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(2)第1頁1、圓周運(yùn)動半徑2、圓周運(yùn)動周期思索：周期與速度、半徑什么關(guān)系？復(fù)習(xí)回顧第2頁帶電粒子在磁場中運(yùn)動情況研究1、找圓心：方法2、定半徑：3、確定運(yùn)動時(shí)間：注意：θ用弧度表示幾何法求半徑向心力公式求半徑利用v⊥R利用弦中垂線第3頁例:如圖所表示，在第一象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q粒子以速度v從O點(diǎn)射入磁場，θ角已知，求粒子在磁場中飛行時(shí)間和飛離磁場位置（粒子重力不計(jì)）第4頁～直線加速器粒子在每個(gè)加速電場中運(yùn)動時(shí)間相等，因?yàn)榻蛔冸妷焊淖冎芷谙嗤?頁盤旋加速器

第6頁2．盤旋加速器

第7頁盤旋加速器兩D形盒中有勻強(qiáng)磁場無電場，盒間縫隙有交變電場。電場使粒子加速，磁場使粒子盤旋。粒子盤旋周期不隨半徑改變。讓電場方向改變周期與粒子盤旋周期一致，從而確保粒子一直被加速。第8頁

練習(xí)：盤旋加速器中磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒直徑為d，用該盤旋加速器加速質(zhì)量為m、電量為q粒子，設(shè)粒子加速前初速度為零。求：（1）粒子回轉(zhuǎn)周期是多大？（2）高頻電極周期為多大？（3）粒子最大速度最大動能各是多大？（4）粒子在同一個(gè)D形盒中相鄰兩條軌道半徑之比第9頁在磁場中做圓周運(yùn)動,周期不變每一個(gè)周期加速兩次電場周期與粒子在磁場中做圓周運(yùn)動周期相同電場一個(gè)周期中方向改變兩次粒子加速最大速度由盒半徑?jīng)Q定電場加速過程中,時(shí)間極短,可忽略結(jié)論第10頁１.關(guān)于盤旋加速器工作原理，以下說法正確是：A、電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子盤旋B、電場和磁場同時(shí)用來加速帶電粒子C、同一加速器，對某種確定粒子，它取得最大動能由加速電壓決定D、同一加速器，對某種確定粒子，它取得最大動能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B決定和加速電壓決定(A)第11頁IBdh霍爾效應(yīng)I=neSv=nedhveU/h=evBU=IB/ned=kIB/dk是霍爾系數(shù)第12頁練習(xí)（理科綜合）如圖所表示．厚度為h，寬度為d導(dǎo)體板放在垂直于它磁感應(yīng)強(qiáng)度為B均勻磁場中，當(dāng)電流經(jīng)過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板上側(cè)面A和下側(cè)面A’之間會產(chǎn)生電勢差．這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．試驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和B關(guān)系為U=kIB/d式中百分比系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋以下：外部磁場洛侖茲力使運(yùn)動電子聚集在導(dǎo)體板一側(cè)，在導(dǎo)體板另一側(cè)會出現(xiàn)多出正電荷，從而形成橫向電場．橫向電場對電子施加與洛侖茲力方向相反靜電力．當(dāng)靜電力與洛侖茲力到達(dá)平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定電勢差。設(shè)電流I是電子定向流動形成，電子平均定向速度為v，電量為e．回答以下問題：第13頁（1）到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A電勢

下側(cè)面A’電勢（填：高于、低于或等于）。(2)電子所受洛侖茲力大小為

。(3)當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間電勢差為U時(shí)，電子所受靜電力大小為

。(4)由靜電力和洛侖茲力平衡條件，證實(shí)霍爾系數(shù)為k=1/ne其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子個(gè)數(shù)．導(dǎo)學(xué)P98頁第21題第14頁1.如圖，虛線上方存在無窮大磁場，一帶正電粒子質(zhì)量m、電量q、若它以速度v沿與虛線成300、600