内容正文:
第三章 欧拉法的应用
第4节 回旋加速度
物理模型描述:
D1 和 D2 是 两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差 U。A 处的粒子源产生的带电粒子,在两盒之间被电场加速。两 个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,所以粒子在磁场 中做匀速圆周运动。经过半个圆周之后,当粒子再次到达两盒间的缝隙时,这时控制两盒间的电势差,使其恰好改 变正负,于是粒子经过盒缝时再一次被加速。如此,粒子 在做圆周运动的过程中一次一次地经过盒缝,而两盒间的 电势差一次一次地改变正负,粒子的速度就能够增加到 很大。
一、参数设置与封面
二、粒子初始位置的预设、开始做圆周运动的速度v_0和半径r_0在复位按钮写单击脚本如(图2):语句6是将动点K置于点(x(F)+r’,y(F))上
三、粒子的运动可分为窄缝中的直线运动和D型磁场中的匀速圆周运动,在t参数写出粒子运动的更新脚本(如图3)。
以语句1为例:(|y(K)-y(H)|<0.08∧x(K)>x(J)∨|y(K)-y(F)|<0.08∧x(K)<x(J),赋值(v',sqrt(v'^2+2q*U/m))),语句中的H和F分别为电场的上下两个边界上的点,当K点与上边界(x(K)>x(J表示K点在J点的右侧,故在上边界加速)的距离小于0.08时速度增加。语句中的后半段K的在J点左侧,所以粒子在下边界加速。语句4和5为磁场区域速度方向向量u的赋值,语句6是根据欧拉法计算K点的运动。语句7和8为粒子运动的圆心点J的赋值。
语句9和10 为直线运动方向向量b的赋值。
课件制作时可参考上述脚本做出动图。
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