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带电粒子在匀强磁场中的运动 1 3 某些带电体是否考虑重力 要根据题目暗示或运动状态来判定 磁场中的带电粒子一般可分为两类 1 带电的基本粒子 如电子 质子 粒子 正负离子等 这些粒子所受重力和洛仑磁力相比在小得多 除非有说明或明确的暗示以外 一般都不考虑重力 但并不能忽略质量 2 带电微粒 如带电小球 液滴 尘埃等 除非有说明或明确的暗示以外 一般都考虑重力 判断下图中带电粒子 电量q 重力不计 所受洛伦兹力的大小和方向 一 运动形式 1 匀速直线运动 2 如果带电粒子射入匀强磁场时 初速度方向与磁场方向垂直 粒子仅在洛伦兹力的作用下将作什么运动 1 圆周运动的半径 2 圆周运动的周期 思考 周期与速度 半径什么关系 粒子运动方向与磁场有一夹角 大于0度小于90度 轨迹为螺线 带电粒子在磁场中运动情况研究 1 找圆心 方法2 定半径 3 确定运动时间 注意 用弧度表示 例 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 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 角 试求粒子的运动速度v以及在磁场中运动的时间t 例题一个质量为m 电荷量为q的粒子 从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场 其初速度几乎为零 然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中 最后打到照相底片D上 1 求粒子进入磁场时的速率 2 求粒子在磁场中运动的轨道半径 质谱仪 通过测出粒子圆周运动的半径 计算粒子的比荷或质量及分析同位素的仪器 练习2氘核和 粒子 从静止开始经相同电场加速后 垂直进入同一匀强磁场作圆周运动 则这两个粒子的动能之比为多少 轨道半径之比为多少 周期之比为多少 练习1 如图 一束具有各种速率的带正一个元电荷的两种铜离子质量分别为m1和m2 水平地经小孔S进入有互相垂直的匀强电场和匀强磁场的区域 其中磁场 电场方向如图 只有那些路径不发生偏转的离子才能通过另一小孔进入匀强磁场中 此后两种离子将沿不同路径做圆周运动 到达底片P时两离子间距为d 求此d值 已知 E 1 00 105V mB 0 40TB 0 50Tm1 63 1 66 10 27kgm2 65 1 66 10 27kg 2 如图所示 在半径为R的圆的范围内 有匀强磁场 方向垂直圆所在平面向里 一带负电的质量为m电量为q粒子 从A点沿半径AO的方向射入 并从C点射出磁场 AOC 120o 则此粒子在磁场中运行的时间t 不计重力 1 如图所示 一束电子 电量为e 以速度V垂直射入磁感应强度为B 宽度为d的匀强磁场 穿透磁场时的速度与
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