带电粒子在有界磁场区域中的运动答题.pptVIP

带电粒子在有界磁场中的运动;2、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动;⑷圆心、半径、运动时间的确定;②半径的确定;带电粒子在不同边界磁场中的运动;O; 解析：（1）离子的初速度与匀强磁场的方向垂直，在洛仑兹力作用下，做匀速圆周运动.设圆半径为r，则据牛顿第二定律可得：;M;M;【练】如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射速度方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求：(1)该粒子电荷量与质量之比． (2)粒子在磁场中运动的时间．;总结：直线边界(进出磁场具有对称性，如下图);　C ;答案：　C ;例2、垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d的条形区域内，磁感应强度为B．一个质量为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从a点垂直飞入磁场区，如图所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转θ角．试求粒子的运动速度v以及在磁场中运动的时间t．;3、速度倾斜于边界;如图，宽d的有界匀强磁场左右足够长，磁感应强度为B．一个质量为m，电荷为q的带电粒子（重力忽略不计），沿着与PQ成45°的速度v0射入该磁场．要使该粒子不能从上边界MN射出磁场，关于粒子入射速度的最大值说法中正确的是 ①若粒子带正电，最大速度为(2- )Bqd/m； ②若粒子带负电，最大速度为(2+ )Bqd/m； ③无论粒子带正电还是负电，最大速度为Bqd/m；④无论粒子带正电还是负电最大速度为 Bqd/2m。;M;总结：双边界(存在临界条件，如下图);三、垂直边界;;例2.如图所示,在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现有一质量为m电荷量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场.不计重力的影响.由这些条件可知 A.不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 B.不能确定粒子速度的大小 C.不能确定粒子通过y轴时的位置 D.以上三个判断都不对;四、圆形磁场区;（1）请判断该粒子带何种电荷, 并求出其比荷 . （2）若磁感应强度的大小变为B′, 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？;解析 （1）该粒子带负电荷. （2）粒子从D点飞出磁场速度 方向改变了60°角,故AD弧所对圆心角为60°,如右图所示.粒子做圆周运动的半径;r v;练1．图示的圆形区域里，有垂直于纸面向里匀强磁场(没有画出)，有一束速率各不相同的质子自A沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中 A．运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大 B．运动时间越长，其轨迹越长 C．运动时间越短，射入磁场区域的速率越小 D．运动时间越短，射出磁场时的速度偏向角越小;练2:在真空中，半径为r=3×10-2m的圆形区域内，有一匀强磁场，磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向如图所示，一带正电粒子，以初速度v0=106m/s的速度从磁场边界上直径ab一端a点处射入磁场，已知该粒子 荷质比为q/m=108C/kg，不计粒子 重力，则; 解:(1)设粒子圆运动半径为R，则 (2)由图知：弦长最 大值为ab=2r=6×10-2m 设速度偏转角最大值为αm，此时初速度方向 与ab连线夹角为θ，则;;;;;答案：　B;;【解析】如图所示，电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R，以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电荷量，则 eU =mv2 ① evB=m ② 又tan = ③ 由以上各式得B=;例2、如图所示，S为离子源，从其小孔发射出电量为q的正离子（初速度可认为为零），经电压为U0的电场加速后，沿AC方向进入匀强磁场中。磁场被限制在以O为圆心r为半径的圆形区域内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。正离子从磁场射出后，打在屏上的P点，偏转距离CP与屏到O点的距离OC之比CP：OC= 。 求：（1）正离子的质量；（2）正离子通过磁场所需的时间。;五、正方形磁场;A．带电粒子在磁场中飞行的时间不可能相同 B．从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场 C．从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场 D．从N点射入的带电粒子可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场 ;解析：　画轨迹草图如右图所示，容易得出粒子在圆形磁场中的轨迹长度(或轨迹对应的圆心角)不会大于在正方形磁场中的，故B正确． 答案：　B;;;;;1.如图14所示,边长为L的等边三角形ABC为两个有界匀强磁场的理想边