2017-2018学年科教版选修3-1:第三章 第5节 洛伦兹力的应用
2017-2018学年科教版选修3-1:第三章  第5节  洛伦兹力的应用第3页

  1.构造

  (1)核心部分:两个D形盒,中间留有窄缝,装在巨大电磁铁之间的真空容器里,如图3­5­3所示。

  

  图3­5­3

  (2)粒子源:放于窄缝中心附近。

  (3)磁场:方向垂直于金属盒底面。

  (4)电场:两盒分别接在周期性变化的交流电源的两极上,窄缝中形成方向可变的加速电场,方向垂直于窄缝。

  2.工作原理

  (1)磁场作用:带电粒子垂直磁场方向射入磁场时,只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其周期与半径和速率无关。

  (2)交变电压的作用:在两D形盒狭缝间产生周期性变化的电场,使带电粒子每经过一次狭缝加速一次,如图3­5­4所示。

  

  

  图3­5­4

  (3)交变电压的周期(或频率):与带电粒子在磁场中做圆周运动的周期(或频率)相同。

  

  1.自主思考--判一判

  (1)沿半径方向射入圆形磁场的粒子一定沿半径方向离开磁场。(√)

  (2)带电粒子在磁场中运动的偏转角等于运动轨迹圆弧所对应的圆心角的2倍。(×)

  (3)带电粒子在磁场中偏转时,速度的方向改变而速度的大小不变。(√)

(4)速度选择器既可以选择粒子的速度,也可以选择粒子的电性。(×)