内容正文:
复习引入:
洛伦兹力的概念:运动电荷在磁场中受到的作用力。
通电导线在磁场中所受到的安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力的方向由左手定则判定
1、正电荷的运动方向与电流方向相同,负电荷运动方向与电流方向相反。
2、洛伦兹力垂直于ν与Β所在的平面
洛伦兹力的大小
1.当电荷运动方向与磁场方向垂直(v⊥B)时,f=qvB.
2.当电荷的运动方向与磁场方向平行(v//B)时,电荷不受洛伦兹力.
洛伦兹力对运动电荷不做功
区分带电粒子在电场和在磁场中受力情况不同
带电粒子置于电场中必受电场力,与运动状态无关,但在磁场中洛伦兹力的大小和方向与运动状态有关
一、显像管
洛伦兹力的方向与粒子的运动速度方向垂直,当粒子在磁场中运动时,因受到洛伦兹力的作用,就会发生偏转。显像管电视机中就应用了电子束磁偏转的原理。
从图中可以看出,没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转,由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。
1、如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?
垂直纸面向外
2、如果要使电子束打在B点,磁场应该沿什么方向?
垂直纸面向里
3、如果要使电子束在荧光屏上的位置由B逐渐向A点移动,偏转磁场应该怎样变化?
(1)、速度选择器
1、若带电粒子带负电,会不会影响速度选择器对速度的选择?
2、若把磁场或电场反向,会不会影响速度选择器对速度的选择?
3、若把磁场和电场同时反向,会不会影响速度选择器对速度的选择?
【讨论与交流】
二、质谱仪
1. 质谱仪的构造
质谱仪主要由以下几部分组成:
① 带电粒子注入器
② 加速电场 ( U )
③ 速度选择器 ( B1、E )
④ 偏转磁场 ( B2)
⑤ 照相底片
质谱仪的工作原理
(1)在加速电场中,带电粒子获得速度,即
(2)在速度选择器中,只有满足qvB1 = qE,即 粒子才能通过速度选择器。
(3)在偏转磁场中,带电粒子做匀速圆周运动,其运动半径为:
(4)在偏转电场中,带电粒子的偏转距离为 x = 2 r
(5)联立以上各式可得粒子的比荷和质量分别为
(6)由粒子质量公式可知,如果