1、6 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動,一.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動,當(dāng)帶電粒子q以速度v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，它將做什么運(yùn)動?,帶電粒子將在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動 。,通過威爾遜云室顯示的正負(fù)電子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動徑跡,通過格雷塞爾氣泡室顯示的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動徑跡,速度大小不變，而方向隨時間變化。,3 周期特征：,周期T與運(yùn)動速度及運(yùn)動半徑無關(guān)。,例題 一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從容器下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為零，然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片D上。 （1）求粒子進(jìn)入磁場時的速率。 （2）求粒子在

2、磁場中運(yùn)動的軌道半徑。,怎樣才能得到能量很高的粒子呢?,（1）靜電力做功：Ek=qu,困難：技術(shù)上不能產(chǎn) 生過高電壓,（2）多級加速器,困難：加速設(shè)備長,回旋加速器：,用磁場控制軌跡，用電場進(jìn)行加速,加速電壓為：,解決上述困難的一個途徑是把加速電場“卷起來”,交變電壓,金屬D形盒有什么作用？為什么不用陶瓷盒？,思考：,思考與討論,說明：D形盒和盒間電場都應(yīng)該在真空中,局限性：,（1）D形盒半徑不能無限增大,（2）受相對論效應(yīng)制約，質(zhì)量隨速度而增大，周期T變化。,被加速粒子的最大速度決定于什么？,1931年，加利福尼亞大學(xué)的勞 倫斯提出了一個卓越的思想，通 過磁場的作用迫使帶電粒子沿著 磁極之間做螺旋線運(yùn)動,把長長 的電極像卷尺那樣卷起來，發(fā)明 了回旋加速器，第一臺直徑為27cm的回旋 回速器投入運(yùn)行，它能將質(zhì)子 加速到1Mev。 1939年勞倫斯獲諾貝爾 物理獎。,已知回旋加速器中D形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，D形盒的半徑為r.今將質(zhì)量為m、電量為q的質(zhì)子從間隙中心處由靜止釋放，求粒子在加速器內(nèi)加速后所能達(dá)到的最大動能表達(dá)式.,假設(shè)已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，D形盒的半徑為r= 60 cm.質(zhì)子質(zhì)量為m1.661027kg、電量為q= 1.61019C，則粒子在加速器內(nèi)加速后所能達(dá)到的最大動能值為多少M(fèi)ev?,如果盡量增強(qiáng)