带电粒子在磁场中的运动课件.ppt

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1、带电粒子在匀强磁场中的运动山大附中薛立珠1、有界磁场中的运动分类F洛=0匀速直线运动F洛=Bqv匀速圆周运动F洛=Bqv⊥等距螺旋（0＜θ＜90°）V//BV⊥Bv与B成θ角洛仑兹力不做功2、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动分析1.圆心的确定：圆心位于入射点、出射点所受洛仑滋力作用线的交点圆心位于弦的中垂线与其中一个洛仑滋力作用线的交点2.半径的确定和计算：3.带电粒子在磁场中运动时间的确定：圆心角的确定基本思路:找圆心,定半径,三角形中找关系3、粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律：①带电粒子从同一直线边界射入、射出磁

2、场时速度方向与边界的夹角相等②磁场区域为圆形：沿径向射入磁场的带电粒子必沿径向射出③圆周运动中的角度关系ψ=β=2α④刚好射出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切⑤带电粒子从一个磁场进入另一个磁场，两圆弧对应的圆心在垂直于公共切线的同一直线上(三点共线)ψαβαVVffo一、有界磁场中的运动二、组合场中的运动例1、如图所示在第一象限，有垂直于xoy平面向里、磁感强度为B的匀强磁场，现有一对正负电子以相同速率沿与x正方向300射入磁场,则正负电子在磁场中运动时间(不考虑电子间的相互作用)?如果正负电子的质量

3、为m，电量为q,速度为v,则它们射出磁场时的位置坐标？xyOv0变式1、如图所示在坐标平面内有一个以坐标原点为圆心的圆形磁场，现有一质量为m，电量为q正电子以速率v沿与x正方向300射入磁场,从与y轴正向L处成300斜向上飞出则圆形磁场的半径？和磁感强度为B？如果此圆形磁场不确定，则圆形磁场的最小半径？xyOv0L变式2、如图所示在第一、二象限，有垂直于xoy平面向里、宽度为L、磁感强度为B的匀强磁场，现有一质量为m，电量为q正电子沿与x正方向300射入磁场,为使正电子能从磁场的另一侧飞出，正电子速率至少为多少？满足从磁场

4、的另一侧飞出的条件，正电子在磁场中的最长时间？xyOv0EFL变式3、如图所示在第一、二象限，有垂直于xoy平面向里、宽度为L、磁感强度为B的匀强磁场，现有一质量为m，电量为q正电子沿与x正方向300射入磁场,为使正电子能从磁场的另一侧飞出，正电子速率至少为多少？满足从磁场的另一侧飞出的条件，正电子在磁场中的最长时间？xyOv0EFL变式4、如图所示在y=L处有一块平面感光板EF，在其以下均有有垂直于xoy平面向里、磁感强度为B的匀强磁场，点状的放射源O，它向各个方向发射一质量为m，电量为q正电子正电子，正电子速度都是v=

5、qBL/m,现只考虑在图纸平面中运动的正电子，求EF上被正电子打中的区域的长度。xyOv0EFLFyxOv0MNLPO1O2E变式5、如图所示在第一、二象限，有垂直于xoy平面向里、磁感强度为B的匀强磁场，从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的正电子，正电子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，P到O的距离为L，不计重力及粒子间的相互作用。求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。yxOv0PxOv0PO1O2变式6、如图所示轴下方有垂直于xoy平面向里、磁感强

6、度为B的匀强磁场，在y=L有平行线EF，在其以上也有垂直于xoy平面向里、磁感强度为B的匀强磁场，现正电子沿与x正方向300射入，经过偏转后经过X轴上的A点，经过A点的速度方向也向上，求：⑴OA?⑵增大初速度能否从A点射出？⑶如果正电子沿与x正方向600射入？xyOv0AxyOv0ACDFBO1（06天津卷）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+

7、y方向飞出。（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；，此时磁场的磁感应强度B应为多少？（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B1，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？正确分析力和运动是前提灵活选用力学规律是关键二、组合场中的运动分阶段求解，注意衔接点注意挖掘隐含条件利用对称性求解处理方法：例1、在如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀

8、强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ为450且斜向上方.现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为450.不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大.求：（1）C点的