习题课 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动2.docVIP

习题课 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动（2） 二、带电粒子在圆形边界磁场内运动问题：穿过圆形磁场区。画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。 特点1：入射速度方向指向匀强磁场区域圆的圆心，则 特点2： 入射速度方向（不一定指向区域圆圆心）与轨迹圆弧对应的弦的夹角为（弦切角），则出射速度方向与入射速度方向的偏转角为，轨迹圆弧对应的圆心角也为，并且初末速度方向的交点、轨迹圆的圆心、区域圆的圆心都在弧弦的垂直平分线上。 例1：带负电的粒子垂直于磁场沿半径方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原来方向的角度为60O。已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，速度V，磁场区域的半径为R，不计重力，求磁感应强度。 例2：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，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，它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+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 ； （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，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，求磁感应强度多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？ 三、关于带电粒子在有界磁场中的临界或极值问题 恰好不穿出磁场或不打在极板上的临界一般是与边界 例3：如图宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，MN、PQ为磁场的边界．质量为m、带电为-q的粒子，沿着与MN夹角为θ（0°θ90°）的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中，为了使粒子能从PQ边界射出磁场；求粒子的速率v应满足的条件? 例4：长为L水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度V射入磁场，欲使粒子不打在极板上，求速度的范围？ 选修3-1第三章 磁场 姜堰市罗塘高级中学高二物理备课组 第 1 页 共 2 页 r v R v O/ O ××××××××××××××××××