上一篇给大家介绍了矩道物理虚拟实验室力学平台理想气体组件的功能和使用。今天，小编给大家介绍的是粒子发射器组件的功能和使用。
粒子发射器组件，能够设置粒子数量、质量、大小、带电量、发射速度、发射间隔、分布范围等基本信息，还可以通过编辑脚本实现不同的发射条件。
在中学物理中，粒子发射器可以用来模拟带电粒子束、多物体运动等物理情境，帮助解决复杂的物理问题。
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模拟示波管原理
借助粒子发射器和匀强电场的组合，能够用来模拟示波管的原理，探究电子束在偏转电场中的运动轨迹。通过设置不同形状、周期的偏转电压，能够得到不同的图形。
▲两个偏转电场施加同周期、不同相位（相差90°）的正弦电压
▲两个偏转电场施加不同周期的正弦电压
▲一个是正弦电压，一个是锯齿电压，周期相同
▲一个是正弦电压，一个是锯齿电压，周期不同
▲两种相同周期、不同形状的锯齿电压
模拟α粒子散射
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设置粒子发射器的粒子参数为α粒子，设置一定带电量的点电荷模拟原子核，就能实现α粒子散射的效果。
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粒子束在磁场中的运动
磁场中的平移圆、旋转圆、放缩圆模型是教学的难点，也是高考的重点。利用粒子发射器能够模拟不同条件下粒子束在磁场中的轨迹范围，轻松求解临界值。
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平移圆模型
粒子源发射速度大小、方向一定，入射点不同但在同一直线上的带电粒子进入匀强磁场时，他们做匀速圆周运动的半径相同。
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心在同一直线上，该直线与入射点的连线平行。
例题
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旋转圆模型
粒子源发射速度大小一定、方向不同的带电粒子进入匀强磁场时，它们在磁场中做匀速圆周运动的半径相同。
将以偏转半径为半径的圆以粒子入射点为圆心进行旋转，从而探索粒子的临界调节。
例题
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放缩圆模型
粒子源发射速度方向一定、大小不同的带电粒子进入匀强磁场时，速度越大，半径越大。它们运动轨迹的圆心在垂直初速度方向的直线上。
例题
磁聚焦模型
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随着高考的改革，近些年的高考题中越来越重视理论知识与实际应用、尤其是前沿科技的结合。
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磁汇聚
带电粒子以相互平行的速度射入磁场，且带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和圆形磁场区域半径相同，则这些带电粒子将会从磁场区域圆周上的同一点射出。
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磁发散
带电粒子从圆形匀强磁场区域圆周上一点沿垂直于磁场方向进入磁场，当带电粒子做圆周运动的半径和磁场区域半径相同时，所有带电粒子都平行射出。
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磁聚焦
如图为磁聚焦法简化原理图。电子从电子枪K出发,初速度为零。虽然由于各种原因在Q处会出现散开一个角度，但可以认为经过加速电场MN的做功，所有电子均获得相同的轴向速度。如图方向的磁场作用下，电子将做螺旋运动，重新会聚在另一点。这种发散粒子束会聚到一点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似，因此叫磁聚焦。
以上就粒子发射器的功能介绍及典型案例展示，想要了解更多的虚拟实验案例，赶紧点击下方“关注我们”申请试用吧。
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