高中 · 洛伦兹力
同样快,谁转得更弯?
非相对论粒子,速度垂直均匀磁场。改变磁场方向,让粒子向另一侧转弯。
问题的来处20世纪 · 质谱分析
磁场分选器:问题从哪里来?
早期质谱仪将带电粒子的运动变成分选工具。弯得不同来自荷质比与速度;本站只讨论均匀磁场中的理想轨迹。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
磁力与速度垂直,不做功;|q|vB=mv²/r,所以r=mv/(|q|B)。磁场或电荷为0时为直线。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
轨道方向变了,速率会变吗?
换个条件,再试一次
磁场变为0,半径应显示0还是直线极限?
看哪里?
旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
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先修与两种探索深度
先认识洛伦兹力涉及的量与单位:粒子质量(u)、电荷数(e)、初速(km/s)、磁感应强度(T)、飞行时间(μs)。高中为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:改变磁场方向,让粒子向另一侧转弯。
再做定量:保持其他条件,比较磁感应强度与轨道半径(m),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
磁力与速度垂直,不做功;|q|vB=mv²/r,所以r=mv/(|q|B)。磁场或电荷为0时为直线。
对照核验提示:向外磁场:B=0.5 T;反向磁场:只改变B的符号。按这些题设自己操作并比较轨道半径,不把参考情景当个人完成。
适用范围:非相对论、无电场。q或B为零时沿直线运动;符号决定转弯方向。
Britannica · Mass spectrometry(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。