高二物理竞赛磁场对电荷的作用课件.pptx

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1、xyzo一一 带电粒子在电场和磁场中所受的力带电粒子在电场和磁场中所受的力电场力电场力EqFe磁场力磁场力（洛仑兹力洛仑兹力）BqF vm+qvBmFBqEqFv 运动电荷在电运动电荷在电场和磁场中受的力场和磁场中受的力 方向：即以右手四指方向：即以右手四指 由经小于由经小于 的角弯向的角弯向 ，拇指的指向就是正电荷所受拇指的指向就是正电荷所受洛仑兹力的方向洛仑兹力的方向.Bv180T15. 0T101 . 3106 . 1104 . 761914vqFB 例例 1 一质子沿着与磁场垂直的方向运动一质子沿着与磁场垂直的方向运动, 在在某点它的速率为某点它的速率为 . 由实验测得这时由实验测得这

2、时质子所受的质子所受的洛仑兹力为洛仑兹力为 .求该点的磁求该点的磁感强度的感强度的 大小大小.16sm101 . 3N104 . 714解解 由于由于 与垂直与垂直 ，可得，可得vB问问 1）洛仑兹力作不作功洛仑兹力作不作功？2）负电荷所受的）负电荷所受的洛仑兹力方向？洛仑兹力方向？二二 带电粒子在磁场中运动带电粒子在磁场中运动B/0v1 . 运动速度与磁场方向平行运动速度与磁场方向平行0mF粒子运动不受磁场影响粒子运动不受磁场影响RmBq200vvqBmR0vqBmRT220vmqBTf21回旋半径和回旋频率回旋半径和回旋频率（洛仑兹力不做功洛仑兹力不做功）洛仑兹力洛仑兹力 BqFvm3 与

3、与 不垂直不垂直Bvsinvv cosvv/qBmRvqBmT2qBmd2cosvTv/螺距螺距abcdeo图示为O点发出的一些正电子或负电子在磁场中的径迹 （A）属于正电子的径迹是 （ ） （B）属于负电子的径迹是（ ）（C）a、b、c三条径迹中，哪个粒子的能量（速率）最大？（ ） . . . . . . . .+-A AK+dL. . . . . . .1p2p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .三三 带电粒子在电场和磁场中运动举例带电粒子在电场和磁场中运动举例1 . 电子荷质比的测定电子荷质比的测定速度选择器速度选择器BeEe

4、0vBE0v20e212121vLmeEaty0evvLmeEaty20e0arctanarctanvvvmeELy20e2tanvLdmeEdy1p2pdL+-1y2yoyx0v20e20e2121vvLdmeELmeEyyy20e2tanvLdmeEdy20e212121vLmeEaty1p2pdL+-1y2yoyx0v1p2pdL+-1y2yoyx0v2220eLLdEmeyv1220e2LLdyEmevBE0v上述计算上述计算 的条件的条件cv122e2LLdyBEme电子电子比荷比荷2 . 质谱仪质谱仪RmBq2vvvRBqm7072 73 74 76锗的质谱锗的质谱.1p2p+-2

5、s3s1s速度选择器速度选择器照相底片照相底片质谱仪的示意图质谱仪的示意图3 . 回旋加速器回旋加速器 1932年劳伦斯研制第一台回旋加速器的年劳伦斯研制第一台回旋加速器的D型室型室. 此加速器可将质子和氘核加速到此加速器可将质子和氘核加速到1MeV的能量，的能量，为此为此1939年劳伦斯获得诺贝尔物理学奖年劳伦斯获得诺贝尔物理学奖.mqBf2mqBR0v2k21vmE 频率与半径无关频率与半径无关到半圆盒边缘时到半圆盒边缘时mRBqE22022k回旋加速器原理图回旋加速器原理图NSB2D1DON 我国于我国于1994年建年建成的第一成的第一台强流质台强流质子加速器子加速器 ，可产生数可产生数十种中短十种中短寿命放射寿命放射性同位素性同位素 .dBIbHUdIBRUHH霍耳电压霍耳电压BqqEdHvBEdHvBbUdHvnqdIBUHnqR1H霍耳霍耳系数系数+qdv+ + + + + - - - - -eFmFbdqndvSqnIdvI+ + +- - -P 型半导体型半导体+-HUBmFdv霍耳效应的应用霍耳效应的应用2）测量磁场测量磁场dIBRUHH霍耳电压霍耳电压1）判断半导体的类型判断半导体的类型mF+ + +- - - N 型半导体型半导体HU-BI+-dv