带电粒子在圆形边界磁场中的运动PPT课件

. 1、带电粒子在有界磁场中运动的轨迹问题；2、微观带电粒子在一样的强磁场中(忽略重力)粒子会做什么样的运动？ (1)无速度(2)有初速度V(V/B)(3)有初速度v (vb )、总是静止，等速直线运动、复习思考、3、思考方法、1、向心中心2、设定半径3、确定运动时间，注意：用弧度表示，4、弦切角、偏转角、旋转角的关系， b .相对切弦角()相等，与相邻的切弦角( )互补，v a .粒子速度的偏转角()等于旋转角()，等于与AB弦形成切线的角(切弦角)的2倍例1以相同的速度v沿着纸面内的各个方向，从小孔o入射到磁场区域，忽视重力，忽视粒子间的相互影响，下图的斜线部分表示带电粒子可能通过的区域，在此R=mv/qB .哪个图正确？ 1 .带电粒子在单平面边界磁场中的运动，6，解：带电量q的粒子以相同的速度v在纸面内的所有方向上，从小孔o入射到磁场区域，R=mv/qB，各个粒子在磁场中运动的半径相同，在磁场中运动的轨迹的圆心以o为中心，以R=mv/qB为半径1/由位于2圆弧上虚线表示的：的各粒子的运动轨迹，由实线表示的：的带电粒子可能通过的区域的阴影部分如斜线所示，为2R、r、2R、m、n、o、7， 2 .带电粒子在二平行平面边界磁场中运动，速度较小时，进行半圆运动从原边界飞出速度增加到某个阈值时，粒子作为部分圆运动，其轨迹与其他边界相接速度较大时，粒子进行部分圆运动后，从其他边界飞出，b、p、s、q、p、 q、q、速度较小时，进行圆运动通过入射点速度增加到某个阈值时，粒子进行圆运动，其轨迹与其他边界相接速度较大时，粒子进行部分圆运动后从其他边界飞出，圆心位于与过入射点和速度方向垂直的直线上， 圆心位于与过入射点和边界垂直的直线上，圆心积累在磁场的原边界上，在某种程度上变质，出现临界状态，p、速度较小，圆弧运动后从原边界跳出的速度增加到某个阈值时， 粒子作为部分圆运动，其轨迹与其他边界相接速度大时，粒子部分圆运动，从其他边界飞出，在8、例2 .真空中的宽度d的区域有均匀的强磁场b，质量m、电量e、速度v的电子从边界CD的外侧垂直入射到磁场，入射方向与CD的角度， 为了使电子能够从磁场的相反侧的边界EF放出，v应该满足的条件是a.v EBD/m (1sin) b.v EBD/m (1cos) c.v EBD/msind.v EBD/mcos，c，e，f，d，b，b， 认为从EF发射的电子在磁场中运动的最长时间是多少，9，3 .带电粒子在矩形边界磁场中的运动，o，b，、中心位于磁场原边界上，中心位于垂直于过入射点和速度方向的直线上， 速度小时，粒子进行半圆运动，从原边界飞出速度在某个范围内时，从侧面边界飞出速度大时，粒子部分进行圆运动，从相反侧的边界飞出。 速度小时粒子做部分圆运动，从原边界飞出速度在一定范围内从上侧边界飞出速度大时粒子做部分圆运动，从右侧面边界飞出速度变大时粒子做部分圆运动，从下侧面边界飞出。 另外，当量积蓄一定程度而变质，成为临界状态(轨迹与边界相接)时，如图10、例3 .图所示，朝向与充分长的矩形区域abcd内垂直的纸面，充满磁感应强度为b的均匀的强磁场，与ad边的中点o方向垂直的磁场入射到速度方向与ad边的角度=300、大小为v0的带电粒子上， 已知粒子的质量为m，电量为q，ab边足够长，ad边为l，粒子的重力被忽略。求出：粒子能够从ab边发射磁场的v0的大小范围。11，b， 13例4 .在圆形区域内存在与纸面垂直的半径r的均匀的强磁场，磁灵敏度为b。当前，电量q、质量m的正离子从a点沿着圆形区域的直径入射，将正离子离开磁场区域的方向与入射方向的角度设为600，求出该离子在磁场区域内飞行的时间和射出的位置在垂直于、P(xy )、y、x、o、14、1 .圆形区域内的纸面内存在均匀的强磁场。 从磁场的边缘a点向半径方向照射人的速度不同的质子。 分析这些质子在磁场中的运动状况可知，正确地说，a .运动时间越长，通过磁场中的距离越长，b .运动时间越短，其速度越大，c .磁场中的偏转角越小，运动时间越短，d .所有质子在磁场中的运动时间相等，BC，15， 半径越大，偏转角越小，中心角与偏转角相等，在O1，O2，O3，O4，16，2 .直角坐标系xOy中有半径为r的圆形磁场区域，磁灵敏度指b，磁场方向垂直xOy平面指纸内，该区域的中心坐标为(r，0 )。 如图所示，质量m、带电量-q的离子在静止的强电场下加速后，磁场从点(0、R/2 )向x轴正方向进入，离子入射后到出射磁场通过该磁场的最大距离不受重力的影响。 求：在磁场领域离子经历的时间。 加速电场的加速电压。 在以、O1、r、r、17、3、中心为o、半径为r的圆形区域中存在磁强度为b、方向垂直于纸面的均匀强度的磁场，存在与距区域端部最短距离l的o 垂直配置的屏幕MN，现在，质量m的电子以速度v从左侧向oo 方向垂直入射磁场， 若求出超越磁场而碰到屏幕上的p点的op的长度和电子通过磁场的时间，则18、19、4.(2004全国三)均匀磁场的磁场方向与xy平面垂直，在xy平面上，磁场分布在以o为中心的圆形区域内。 质量m、电荷量q的带电粒子从原点o开始运动，初速为v，方向为x的正方向。 之后，粒子通过y轴上的p点，此时的速度方向与y轴所成的角度为300，从p到o的距离为l，如图所示，没有重力的影响。 如图所示，磁场的电感强度b的大小与xy平面上的磁场区域的半径r .r，r，a，r，解：20，5 .质量m、电量q的正离子在小孔s中朝向中心o以速度v入射到半径r的绝缘圆筒上。 存在于垂直于圆筒内的纸面内的均匀的强磁场的磁感应强度的大小为b。 为了使带电粒子多次撞击圆筒内壁后也能从a点射出，求出正离子在磁场中运动的时间t，假设粒子撞击圆筒内壁时能量和电力没有损失，忽略粒子的重力。 解：粒子是圆筒与n (n=2，3，4 )次圆筒碰撞从原来的孔射出，在圆筒磁场中运动的轨迹呈n 1段对称分布的圆弧，各圆弧的中心角是正离子在磁场中运动的时间，为21，22， 6 .如图所示，半径为r的圆筒内存在均匀的强磁场，质量为m、带电量为q的正离子以速度v0向中心入射小孔s，施加的磁感应强度如何使该粒子最短(冲击时的电量和动能都不损失)，解3:粒子为n=2，解3360粒子当发生最小碰撞次数n=2时，如果发生23，碰撞次数n=3，则碰撞次数越多，时间越长，因此，当发生n=2时，时间变得最短，24思考：在碰撞次数n=2时，求出粒子在磁场中