1、1.演示實(shí)驗(yàn),（1）電子槍：通電后，發(fā)射電子，通過(guò)電場(chǎng)加速使電子獲得速度。,【洛倫茲力演示儀】,（2）玻璃泡：封閉低壓水銀蒸汽，電子通過(guò)時(shí)發(fā)出輝光，顯示出電子的徑跡。,（3）勵(lì)磁線圈：通電后產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng),1.演示實(shí)驗(yàn),（1)不加磁場(chǎng)時(shí)電子束的軌跡如何？,【演示與提問(wèn)】,（2)給勵(lì)磁線圈通上順時(shí)針的電流，產(chǎn)生什么方 向的磁場(chǎng)？電子束運(yùn)動(dòng)軌跡如何？,（3)保持電子槍的加速電壓不變，增大勵(lì)磁線圈的電流，電子束運(yùn)動(dòng)軌跡如何？,+,2.分析推導(dǎo),【思考討論】,思路：研究圓周運(yùn)動(dòng)的受力與運(yùn)動(dòng)的基本方程是什么？,問(wèn)題：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)？軌跡半徑與粒子的速度、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度有什么關(guān)系？,推導(dǎo)：

2、試畫(huà)出演示實(shí)驗(yàn)中電子槍射出時(shí)的電子的受力示意圖和電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，標(biāo)出軌跡圓心。 已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電子槍射出的電子速度為v，試推導(dǎo)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑。,1.氘核( )、氚核( )、氦核( )都垂直磁場(chǎng)方向，從同一點(diǎn)射入無(wú)邊際的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求以下幾種情況下，它們軌道半徑之比及周期之比各是多少？（1）以相同速率射入磁場(chǎng)；（2）以相同動(dòng)能射入磁場(chǎng),3.應(yīng)用理解,【解決問(wèn)題】,2.如圖所示，一帶正電粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，從隔板ab上一個(gè)小孔P處與隔板成45角垂直于磁感線射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，粒子初速度大小為v， (不計(jì)粒子的重力）則 (1)到

3、達(dá)點(diǎn)與P點(diǎn)相距多遠(yuǎn)？ (2)粒子經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間再次到達(dá)隔板？,O,3.應(yīng)用理解,【解決問(wèn)題】,【變式】 如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與MN成30角的同樣速度v射入磁場(chǎng)（電子質(zhì)量為m，電荷為e），它們從磁場(chǎng)中射出時(shí)相距多遠(yuǎn)？在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差是多少？,M,N,B,O,v,答案為射出點(diǎn)相距,時(shí)間差為,關(guān)鍵是找圓心、求半徑和用對(duì)稱。,3.應(yīng)用理解,【解決問(wèn)題】,帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法圓心的確定,（）已知入射方向和出射方向,可以通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直與入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心,3.應(yīng)用理解,【方法歸納】,（）已知入

4、射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心,利用平面幾何的關(guān)系，求出該圓的可能半徑（或圓心角），并注意以下兩個(gè)重要的幾何特點(diǎn)： （）粒子速度的偏向角等與圓心角，并等于AB弦與切線的夾角（弦切角）的倍即=2=t,（）相對(duì)的弦切角（ ）相等，與相鄰的弦切角（ ）互補(bǔ)， 即 ,(偏向角）,3.應(yīng)用理解,【解決問(wèn)題】,帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法半徑的確定計(jì)算,利用偏轉(zhuǎn)角（即圓心角） t=T/ 360可求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,3.應(yīng)用理解,【解決問(wèn)題】,帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法時(shí)間的確定計(jì)算,2.結(jié)構(gòu)與原理：,加速

5、電場(chǎng)：使帶電粒子加速 v=,偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)區(qū)：使帶電粒子軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并被拍照,偏轉(zhuǎn)半徑 r= =,2.發(fā)明者：阿斯頓（湯姆生的學(xué)生 ）,1.用途：精密測(cè)量帶電粒子質(zhì)量和分析同位素（測(cè)荷質(zhì)比）的儀器,4.實(shí)際應(yīng)用,【質(zhì)譜儀】,mv2=qU,mv/qB,1加速原理：利用加速電場(chǎng)對(duì)帶電粒子做正功使帶電粒子的動(dòng)能增加，qU=Ek,2直線加速器，多級(jí)加速 如圖所示是多級(jí)加速裝置的原理圖：,（一）、直線加速器,4.實(shí)際應(yīng)用,【加速器】,斯坦福大學(xué)的加速器,4.實(shí)際應(yīng)用,【加速器】,1932年,美國(guó)物理學(xué)家勞侖斯發(fā)明了回旋加速器，從而使人類在獲得具有較高能量的粒子方面邁進(jìn)了一大步為此，勞侖斯榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

6、,(二)、回旋加速器,4.實(shí)際應(yīng)用,【加速器】,1、結(jié)構(gòu)： 兩個(gè)D形盒及兩個(gè)大磁極 D形盒間的窄縫 高頻交流電,（二）、回旋加速器,4.實(shí)際應(yīng)用,【加速器】,2.作用：產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的粒子,3.原理,（1）兩D形盒中有勻強(qiáng)磁場(chǎng)無(wú)電場(chǎng)，盒間縫隙有交變電場(chǎng)。,（2）交變電場(chǎng)的周期等于粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期。,(3）、粒子最后出加速器的速度大小由盒的半徑?jīng)Q定。,已知回旋加速器中D形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)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)到的最大速度表達(dá)式.,4.實(shí)際應(yīng)用,【加速器】,4.注意,（1）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期 跟運(yùn)動(dòng)速率和軌道半徑無(wú)關(guān)，對(duì)于一定的帶電粒子和一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，這個(gè)周期是恒定的。,（2）交變電場(chǎng)的