磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力课件(修改)

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1、3.4磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力演示实验:带点粒子在磁场中的偏转运动电荷在磁场中受到的磁场力，叫洛伦兹力应用：1、电视机的显像管2、地磁场对宇宙射线的偏转背景１：安培力◆磁场对通电导体有力的作用（即安培力）IF安培力容易测出，那么能否从安培力得出洛伦兹力呢？背景２:电流的形成◆导体中的电流是由电荷的定向移动形成的。iiiiiiiiiiiiiiII原来：导体中的电流是由电荷的定向移动形成的从作洛仑兹力的多个电荷的图,然后一合,成为安培力,引进二者的比较iiiI=nqvs磁场对通电导体有力的作用IF=ILB=nqvsLBiiifffF=NF洛磁场对通电导体的安培力是作用在运动电荷上的洛伦兹

2、力的宏观表现L长导体中有N个带电粒子洛仑兹力----磁场对运动电荷的作用力◆　洛仑兹力方向:左手定则大小:F洛=qVB(V、B垂直时）补充说明:带电粒子的电流方向规定1.正电荷定向移动……2.负电荷定向移动……V//B时，F洛=0：匀速直线运动练习：课本P97第1题粒子运动方向与磁场有一夹角（大于0度小于90度）轨迹为螺线1、圆周运动的半径2、圆周运动的周期发现：周期与速度、半径无关垂直进入磁场中的带电粒子只受洛伦兹力作用，运动轨迹如何？练：P973、4题带电粒子在磁场中运动情况研究1、找圆心：方法2、定半径：3、确定运动时间：注意：θ用弧度表示几何法求半径向心力公式求半径利用v⊥R利用弦

3、的中垂线例：垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d的条形区域内，磁感应强度为B．一个质量为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从α点垂直飞入磁场区，如图所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转θ角．试求粒子的运动速度v以及在磁场中运动的时间t．应用利用磁场控制带电粒子运动P99调节B和V0的大小来控制粒子的偏转角度θ特点：只改运动方向，不改变速度大小（二）、荷质比的测定、质谱仪1.荷质比的概念：带电粒子的电荷与质量之比。它是带电粒子的基本参量。2.测定荷质比的装置：A：电离室:S1—S2：加速电场S2—S3：速度选择器B2：匀强磁场D：照相底片3.测定荷质比的装置――质谱仪（阿斯顿发

4、明的）。洛伦兹力的应用（质谱仪）B2B1讨论与交流1、在S1、S2之间粒子作什么运动？2、粒子经S2进入并能从S3穿出，则在这之间作什么运动？3、粒子在S2、S3之间受到几个力？（重力不计）4、作匀速直线运动的条件是什么？5、通过分析则进入B2区的粒子的速度的大小S2、S3间：qE=qVB1式中的E、B1、B2和L都可以预先设定或实验测定，则带电粒子的荷质比也就测出来了回旋加速器高能物理研究重要装置高能物理研究重要装置加速器应用实例:立体定向伽玛射线全身放射治疗系统（全身г刀）是一种融合立体定向技术和外科技术于一体，以治疗体部疾病为主的立体定向放射治疗设备，它采用伽玛射线几何聚焦方式，通过

5、精确的立体定向，将经过规划的一定剂量伽玛射线集中射于预照靶点，一次性、致死性的摧毁耙点内的组织，以达到外科手术切除或损毁的效果。由于射线采用旋转聚焦的方式，使射线经过人体正常组织只受到瞬时、几乎无伤害的照射，并且剂量锐减，因此其治疗照射范围与正常组织界限非常明显，边缘如刀割一样，人们形象的称之为"伽玛刀"。高能物理研究重要装置加速器应用实例流程图:低速轻核高速轻核钴核中子γ新核重核肿瘤汽化镍核加速类型及原理演示直线加速PLAY回旋加速PLAYUUUUUU物理仿真实验室---动画演示回旋加速器背景材料北京正负电子对撞机国家实验室BEPCNationalLaboratory加速器中心背景材料北

6、京正负电子对撞机国家实验室BEPCNationalLaboratory学科方向粒子加速器是一门多专业的综合性学科，它涉及到加速器物理和许多高技术领域，其中包括射频、电磁场、电源、超高真空、精密机械、电子学、计算机及网络、自动控制、束流诊断、辐射防护、低温超导，等等。加速器中心学科方向粒子加速器不仅是进行高能物理、原子物理、生命科学、材料科学等多种基础科学研究的重要实验装置，而且在工农业生产、医疗、辐照和国防建设等方面也有广泛的应用前景。BEPC/BES的成功建造和取得的物理成果，使中国成为世界上重要的高能物理实验基地之一，在国际高能物理学界占有了一席之地。到目前为止，BEPC对撞亮度在τ-

7、粲能区仍居世界领先地位。BEPC成功地用于同步辐射的实验研究，使高能所成为我国重要的同步辐射实验基地之一。背景材料北京正负电子对撞机国家实验室BEPCNationalLaboratory加速器中心学科方向由于BEPC成功建造和长期稳定运行，使高能所成为我国最有影响的加速器科学和技术的研究基地，培养和锻炼了一支加速器科技队伍，具备了开展加速器理论和技术研究所需要的基本计算和实验条件和设备，为今后加速器技术的发展打下了良好的