高中物理-洛伦兹力的应用-课件.pdf
《高中物理-洛伦兹力的应用-课件.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理-洛伦兹力的应用-课件.pdf(53页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第5课时洛伦兹力的应用完整版ppt1温故知新 _知识对接 要点寻踪 二_精彩回眸带电粒子在有界磁场中的运动,由于磁场区域、入射速度、粒 子的比荷(夕/等因素的不同,而使粒子在磁场中形成各种精奇 美妙的运动轨迹,如图3 51所示.随着你的惊叹不已,情 不自禁地要对它们进行潜心的研究.完整版ppt2X X X I Xx xal cx V x yX il 0 d*-Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q%口卜 伍胡派,卜Q,0,Q 0 Q/Q QQ Q Q QQQQQQQQQQ完整版ppt3新知梳理一、利用磁场控制带电粒子运动1.偏转角度:如图3 52所示,夕,mvQ 0 qBrtanT=,R=,则
2、 tan t=.2 R Bq 2 nw02.控制特点:只改变带电粒子的运动方向,不改变带电粒子的.速度大小.图352完整版ppt4二、质谱仪1.构造:如图353所示,主要由以下几部分组成:带电粒子注入器 加速电场(S速度选择器(外、E)偏转磁场(品)照相底片图 3 5 3完整版ppt52.原理:带电粒子进入加速电场,满足动能定理.TT 1 2qUmv带电粒子进入速度选择器,满足生二丝刍_P0=条 匀速直线通过.ni7)带电粒子进入偏转磁场,偏转半径,=/.带电粒子打到照相底片,可得比荷=应*.m J51b2r完整版ppt6特别提醒:速度选择器两极板间距离极小,粒子稍有偏转,即打到极板上.速度选
3、择器对正负电荷均适用.速度选择器中的E、厚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.完整版ppt7三、回旋加速器1.构造:回旋加速器主要由圆柱形磁极、两个D形金属盒、高频交变 电源、粒子源和粒子引出装置等组成.完整版ppt8图3 5一42.原理:回旋加速器的工作原理如图3 54所示.放在4处的粒子源发出一个带正电的粒子,它以某一速率内垂直进入匀强磁场中,在磁场中做匀速圆周运动.经过半个周期,当它沿着半圆Z/i时,我们在处设置一个向上的电场,使这个带电粒子在处受到一次电场的加速,速率由列 增加到药,然后粒子以速率巧在磁场中做匀速圆周运动.我 们知道,粒子的轨道半径跟它的速
4、率成正比,因而粒子将沿着 增大了的圆周运动.完整版ppt9又经过半个周期,当它沿着半圆弧Z1,42到达42时,我 们在42 4处设置一个向下的电场,使粒子又一次受到电场 的加速,速率增加到外,如此继续下去.每当粒子运动到 44,、/力3等处时都使它受到一个向上电场力加速,每兰 粒子运动到42 42、Z/4等处时都使它受到一个向下电场 力加速,那么,粒子将沿着图3 54的螺旋线回旋下去,速 率将一步一步地增大.完整版ppt10(1)旋转周期:与速率和半径无关,且T=,而高频电源的 qb周期与粒子旋转周期应相等能实现回旋加速,故高频电源周 甘口 2mn期丁电=病.最大动能:由于刀形盒的半径A一定,
5、由/=臂知,粒 子最大动能Ekm=Y学.由上式可以看出,要使粒子射出的动能Ekm增大,就要使磁场 的磁感应强度5以及刀形盒的半径R增大,而与加速电压U 的大小无关(UWO),与加速的次数无关.完整版ppt11合作探究 双边互动快乐共享探究。带电粒子在复合场中的运动力精要指津1.分析方法(1)弄清复合场的组成,一般有磁场、电场的复合,磁场、重力龙 的复合,磁场、电场、重力场的复合.(2)进行正确的受力分析,除重力、弹力、摩擦力外要特别注意霍 电力和磁场力的分析.(3)确定带电粒子的运动状态,注意受力情况和运动情况的结合.完整版ppt12(4)对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题,要分阶段进彳;
6、处理.(5)画出粒子运动轨迹,灵活选择不同的运动规律.当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时,根据受力平衡歹 方程.当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时,应用牛顿第二淀 律求解.当带电粒子做复杂曲线运动时,一般用动能定理或能量守任 定律求解.对于临界问题,注意挖掘隐含的条件.完整版ppt13特别提醒:(1)电子、质子、粒子等一般不计重力;带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用.(2)注意重力、电场力做功与路径无关,洛伦兹力的方向始终木 速度方向垂直,永不做功的特点.完整版ppt142.电偏转与磁偏转的区别所谓“电偏转”与“磁偏转”是分别利用电场和磁场对运动 电荷施加作用,从而控制其运
7、动方向,但电场和磁场对电荷小 作用特点不同,因此这两种偏转有明显的差别垂直电场线进入匀强电 场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)受力 情况恒力歹=七夕大小、方向不笠洛伦兹力正洛=夕。大小不受,方向随。而改变完整版ppt15运动类似平抛运动匀速圆周运动或其一部分运动 轨迹抛物线圆或圆的一部分运动 轨迹V V V U I V V Z7TT;-V 厂-1忙笔二求解 方法 处理横向偏移了和偏转角 要通过类似平抛运动 的规律求解横向偏移y和偏转角0要结合 圆的几何关系通过圆周运动 的讨论求解完整版ppt16I丝尝试自测1.如图3 5 5所示,M、N为一对水平放置的平行金属板,一带电粒子以平行
8、于金属板方向的速度。穿过平行金属板.若 在两板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,可使带电粒日 的运动不发生偏转.若不计粒子所受的重力,则以下叙述正齐 的是()?+X X X X O-X X X X 图3 5 5完整版ppt17A.若改变带电粒子的电性,即使它以同样速度。射入该区域,其运动方向也一定会发生偏转B.带电粒子无论带上何种电荷,只要以同样的速度己入射,都不会发生偏转C.若带电粒子的入射速度,5它将做匀变速曲线运动D.若带电粒子的入射速度,它将一定向下偏转完整版ppt18解析:本题实际上是一个速度选择器的模型,带电粒子以速度。平行金属板穿出,说明其所受的电场力和洛伦兹力平衡,即夕E=q
9、vB,可得。只要带电粒子的速度。=:,方向以如图方15 u向均可以匀速通过速度选择器,与粒子的种类、带电的性质及电 荷量多少无关,因此A错误,B正确.若苏 V,则有qv 5西,洛伦兹力大于电场力,粒子将向 洛伦兹力方向偏转而做曲线运动,电场力做负功,粒子的速度将 减小,但当粒子速度变化,洛伦兹力也随之发生变化,所以粒子 所受合外力时刻发生变化,因此粒子不做匀变速曲线运动,C 错.若,v,则qvf BqE,粒子将向电场力方向偏转,由 于粒子带电正、负不知,故D错.答案:B完整版ppt19八 qvB x x忽略不计,运动方向相同而速率不同的正粒、qE x x子组成的粒子束射入相互正交的匀强电场 工
10、和匀强磁场所组成的场区中,已知电场强度图3 5一6为E,磁感应强度为6,方向垂直于纸面向里,若粒子运动物迹不发生偏折(重力不计),必须满足平衡条件:夕E,故 这样就把满足的粒子从速度选择器中选择出来了.15 15完整版ppt20(2)特点速度选择器只选择速度(大小、方向)而不选择粒子的质量和 电荷量,如图3 5 6中若从右侧入射则不能沿直线穿出场 区.速度选择器5、E、。三个物理量的大小、方向互相约束,以保证粒子受到的电场力和洛伦兹力等大、反向.如图中度 变磁场6的方向,粒子将偏转.完整版ppt212.质谱仪质谱仪是利用电场加速和磁场偏微控制电荷运动的精密仪 器,它是测量带电粒子的质量和分析同
11、位差的重要工具.3.回旋加速器回旋加速器是利用电场对带电粒子的加速作用和磁场对运 动电荷的遍作用来获得高能粒子的,这些过程在回旋加速播 的核心部件一两个刀形盒和其间的窄缝完成.(2)回旋加速器的旋转周期与交变电场的周期相同.这样就可以保证粒子每次经过电场时都正好赶上适合电场而 被加速.完整版ppt224.电视机显像管(1)构造:电视机显像管由电子枪、偏转线圈和荧光屏三部分身 成,如图3 5 7所小.完整版ppt23(2)原理:阴极发射电子,经过偏转线圈偏转线圈产生的磁场 和电子运动方向垂直)电子受洛伦兹力发生偏转,偏转后的电 子打在荧光屏上,使荧光屏发光.如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在
12、荧光屏上的Z 点,由左手定则可判断,偏转磁场应垂直纸面向外.如果要使电子束打在点,磁场应垂直纸面向内.完整版ppt24(3)扫描:在电视机显像管的偏转区有两对线圈,叫做偏转线圈 偏转线圈中通入大小、方向按一定规律变化的电流,其方向、强弱都在不断地变化,因此电子束打在荧光屏上的光点就不用 移动,这种技术叫做扫描.(4)工作过程:电视机显像管发射电子,在加速电场中被加速后 进入偏转磁场,在偏转磁场的作用下,电子束在荧光屏上扫 描.电子束从最上一行到最下一行扫描一遍,叫做一场,电布 机中每秒要进行50场扫描,加上人的“视觉暂留”,所以我 们感到整个荧光屏都在发光.完整版ppt255.磁流体发电机如图
13、358是磁流体发电机,其原理是:等离子气体喷入磁场,正、负离子在洛伦 兹力作用下发生上下偏转而聚集到/、万板 上,产生电势差.设板间距离为/,当等离 子气体以速度己匀速通过/、5板间时,/、5板上聚集的电 荷最多,板间电势差最大,即为电源电动势.此时离子受力斗 衡:E场夕=6夕。,即E场=6。,故电源电动势E=E场/=皿。.完整版ppt266.霍尔效应如图359所示,高。、宽为的导体置于匀强磁场中,当电流通过导体时,在导体板的上表面/和下表面之间产 生电势差,这种现象称为霍尔效应,此电压称霍尔电压.图359完整版ppt27交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 nh:n:pB和E平板S上有可让粒子
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 洛伦兹力 应用 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【曲****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【曲****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。