Презентация на тему: 06.04.2020 г. Движение заряженной частицы в магнитном поле (случай 2)

Реклама. Продолжение ниже
06.04.2020 г. Движение заряженной частицы в магнитном поле (случай 2).
Выполни задание и пришли фотографию личным сообщением
ПРОВЕРЬ СЕБЯ:
Основные формулы. Запомнить!!!
Движение заряженной частицы в магнитном поле (случай 2).
Спиральная траектория.
Радиус винтовой линии.
Движение положительной и отрицательной частиц различается только направлением (по часовой стрелке или против часовой стрелки)
Масс-спектрограф
Принцип работы масс-спектрографа.
Циклотрон.
Применение силы Лоренца. (Тамм И.Е. и Сахаров А.Д.)
Магнитная ловушка
Радиационный пояс Земли.
Схема расположения радиационных поясов Земли.
Аляска, 2000 г.
Норвегия, 2007 г.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.
Задача 18
Задача 19
Задача 20.
Задача 21.
Задача 22.
Домашнее задание.
1/24
Средняя оценка: 4.6/5 (всего оценок: 42)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (18297 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: 06.04.2020 г. Движение заряженной частицы в магнитном поле (случай 2)

План урока: Выполните задание (слайд 2 ) и пришлите фотографию личным сообщением до 08.04.20 г. Проверьте себя при воспроизведении презентации (слайды 3-4). Изучите новый материал (слайды 5-17) Посмотрите видеоролики «Циклотрон» и «случай-2» Решите задачи (слайды 18-23) Решите задачи теста «СИЛА ЛОРЕНЦА».

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
2

Слайд 2: Выполни задание и пришли фотографию личным сообщением

Электрон, протон, α -частица и нейтрон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Зарисуйте и опишите их траектории. На листе бумаги обозначьте магнитное поле (можно нарисовать полюса магнита); нарисуйте линии магнитной индукции (не забудьте указать направление силовых линий); перпендикулярно этим линиям «запустите» указанные частицы и прорисуйте их траектории в магнитном поле; траектории будут различаться (объясните – почему)

Изображение слайда
1/1
3

Слайд 3: ПРОВЕРЬ СЕБЯ:

Запишите формулу для нахождения силы Лоренца. Запишите формулу для нахождения радиуса кривизны траектории заряженной частицы в магнитном поле. По какой формуле находят силу Ампера? Запишите формулу для периода обращения заряженной частицы в магнитном поле. F = I∙∆ l∙B∙sin α

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/4
4

Слайд 4: Основные формулы. Запомнить!!!

F=B∙|I|∙∆ l∙sin α – сила Ампера. F=|q|∙ V∙B∙sin α – сила Лоренца. mV 2 /2= eU – связь кинетической энергии частицы с ее потенциальной энергией в электрическом поле. R = m∙V /|q|∙B – радиус кривизны частицы, движущейся в магнитном поле. T=2 π R/V=2 π m/|q|∙B – период обращения частицы при движении в магнитном поле.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
5

Слайд 5: Движение заряженной частицы в магнитном поле (случай 2)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
6

Слайд 6: Спиральная траектория

Частица влетает в магнитное поле под углом к линиям магнитной индукции. В направлении, параллельном линиям магнитной индукции, никакие силы на частицу не действуют. В этом направлении она движется со скоростью: V || =V∙ со s α

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
7

Слайд 7: Радиус винтовой линии

В направлении, перпендикулярном вектору магнитной индукции на частицу действует сила: Результирующая траектория – винтовая линия с радиусом: Шаг винта спирали равен:

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/7
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8: Движение положительной и отрицательной частиц различается только направлением (по часовой стрелке или против часовой стрелки)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
9

Слайд 9: Масс-спектрограф

Масс-спектрограф – прибор для измерения масс заряженных частиц. Принцип основан на том, что радиус окружности, по которой движется заряженная частица в однородном магнитном поле, пропорционален массе частицы:

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
10

Слайд 10: Принцип работы масс-спектрографа

Диафрагмы Д 1 и Д 2 направляют частицы в фильтр скоростей, который выделяет частицы с определенной скоростью. На частицу, движущуюся между пластинами конденсатора, действуют в противоположных направлениях две силы: электрическая F K = qE 0 и магнитная (сила Лоренца) F Л = qv ⊥ B 0. Через диафрагму Д 3 пройдут только те ионы, для которых эти силы уравновешены: qE 0 = qv ⊥ B 0, т.е. ионы, обладающие скоростью v ⊥ =Е 0 /В 0.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
11

Слайд 11: Циклотрон

Циклотрон — циклический ускоритель заряженных частиц, в котором заряженные частицы движутся под действием электрического и магнитного полей по раскручивающейся спирали От источника заряженная частица попадает в дуант 1 (пустотелый полуцилиндр, помещенный между полюсами сильного электромагнита) Ускорение частиц в циклотроне производит электрическое поле в зазоре между дуантами. Магнитное поле, закручивая частицы, делает ускоритель компакт­ным. В каждый последующий дуант частица попадает уже с большей скоростью.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
12

Слайд 12: Применение силы Лоренца. (Тамм И.Е. и Сахаров А.Д.)

Для осуществления управляемых термоядерных реакций необходимо, чтобы частицы высокотемпературной плазмы не сталкивались со стенками сосуда и не передавали им свою энергию. В вакуумной кольцевой камере создается сильное магнитное поле, линии магнитной индукции которого направлены вдоль стенок камеры. Заряженные частицы движутся, как бы навиваясь на линии индукции, и не испытывают столкновений со стенками камеры. Такие установки применяются в установках « Токамак » для получения плазмы, нагретой до десятков миллионов кельвинов.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
13

Слайд 13: Магнитная ловушка

Магнитные ловушки используются для удержания в определенной области пространства высокотемпературной плазмы ( Т≈ 10 6 К) при управляемом термоядерном синтезе. В неоднородном магнитном поле индукция магнитного поля изменяется в пространстве как по величине, так и по направлению. Индукция магнитного поля вблизи витков с током больше, чем в пространстве между ними. При приближении заряженной частицы к витку 1 она также тормозится и начинает циркулировать между витками, оказавшись в магнитной ловушке

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
14

Слайд 14: Радиационный пояс Земли

Своеобразной защитой для всего живого на Земле от потоков заряженных частиц из космоса является магнитное поле Земли Заряженные частицы, испускаемы Солнцем, в магнитном поле Земли изменяют свою траекторию и огибают Землю, навиваясь на линии индукции магнитного поля Земли.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Схема расположения радиационных поясов Земли

В результате торможения заряженных частиц вблизи полюсов, а также их столкновений с молекулами атмосферного воздуха возникает электромагнитное излучение (радиация), наблюдаемое, в частности, в виде полярных сияний. Спектральный состав излучения зависит от энергий заряженных частиц.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
16

Слайд 16: Аляска, 2000 г

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
17

Слайд 17: Норвегия, 2007 г

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
18

Слайд 18: РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Изображение слайда
1/1
19

Слайд 19: Задача 18

Электрон движется со скоростью 2∙10 7 м/с в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, с индукцией 0,1 Тл. Определите радиус траектории движения электрона (т е = 9,1∙10 -31 кг, е = -1,6∙10 -19 Кл). Ответ: 1,1∙10 -3 м

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
20

Слайд 20: Задача 19

Протон в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл описал окружность радиусом 10 см. Найдите скорость движения протона ( т р = 1,67∙10 -27 кг, е + = 1,6∙10 19 Кл). Ответ: 96 км/с

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
21

Слайд 21: Задача 20

Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 16000 км/ч перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите модуль магнитной индукции поля, если электрон движется в магнитном поле по окружности радиусом 1 см. Дано: V= 1,6∙10 7 м/с; α =90 0 ; R =10 -2 м; m э =9,1∙10 -31 кг; e =1, 6∙ 10 -19 Кл; В - ? Ответ: 9,1 мТл

Изображение слайда
1/1
22

Слайд 22: Задача 21

α -частица влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл со скоростью 5∙10 6 м/с перпендикулярно линиям индукции. Определить радиус окружности, по которой движется частица. Дано: V= 5 ∙10 6 м/с; α =90 0 ; m α =6,65∙10 - 27 кг; q =3,2 ∙ 10 -19 Кл; В= 1 Тл; R =? Ответ: R ≈10,4 см

Изображение слайда
1/1
23

Слайд 23: Задача 22

Электрон влетает в однородное магнитное поле под углом 60 0 к линиям индукции и движется по винтовой линии с шагом 2 см. Определите импульс электрона, если индукция поля равна 10 -2 Тл. Дано: е=1,6∙10 -19 Кл; α =60 0 ; h =2∙10 -2 м; В=10 -2 Тл; р= ? Решение: шаг спирали равен: (1) Импульс определяется формулой: p=mV Выразим mV из формулы (1): Ответ: р=10 -23 кг∙м/с

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
24

Последний слайд презентации: 06.04.2020 г. Движение заряженной частицы в магнитном поле (случай 2): Домашнее задание

§ 6 (11 кл.) повторить. Прислать фотографию с траекториями частиц. Решить задачи теста «СИЛА ЛОРЕНЦА»

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже