带电粒子在磁场中运动.ppt

带电粒子在磁场中的运动,思路：找圆心画轨迹求半径根据圆心角求时间必要时找临界轨迹,圆心确定：圆心一定在与速度方向垂直的直线上,一、一般方法：,V,V,圆心,圆心,思路：找圆心画轨迹求半径根据圆心角求时间必要时找临界轨迹,圆心确定：圆心一定在与速度方向垂直的直线上;圆心一定在弦的中垂线上。,半径计算：一般情况下用几何知识解直角三角形,根据圆心角求时间,一、一般方法：,v,v,B,l,Q,P,B,d,R-d,1.（09年全国卷）25.（部分）如图，在宽度为l的条形区域有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于边界的方向离开磁场。PQ垂直于磁场边界，已知P粒子轨迹与边界的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电荷m与q的比值及在磁场中运动的时间。,讨论范围、区域、边界,二、定向辐射型：,2.一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从矩形区域ad的中点0处,垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹角为300,大小为v0的带电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,重力忽略不计.求(1)粒子能从ab边射出v0的大小范围.(2)粒子在磁场中运动的最长时间.,a,b,c,d,o,先圆后临界，化解作图的困难,300,作临界轨迹是关键,三、各向辐射时粒子到达的范围,3.A、B为水平放置的足够长的平行板，距板下方d=1.O10-2m有一电子源P，各个方向发射速度为2.4107ms，磁场B=9.110-3T，电子的质量m=9.110-31kg，电量e=1.610-19C，Q为P点正上方板上的一点，求：(1)能击中AB板的电子在AB板上的范围(2)对从P点发出的能恰好击中Q点粒子，其发射方向(用图中角表示)与电子速度的大小v之间应满足的条件？,Rm=mv/qB=1.510-2m,=1.5d,半径：,看绕向：,d,0.5d,P,3d,1.5d,各向辐射型定范围,用双圆限制法,一切、一交定边界,最远边界,切点,交点,P,Q,(2)对从P点发出的能恰好击中Q点粒子，其发射方向(用图中角表示)与电子速度的大小v之间应满足的条件？,R=0.5d/sin,得vsin=8106,0.5d,R,四、已知进出磁场两速度方向求最小磁场区域、范围类,4.一带电质点，质量为m，电量为q，以与x轴成300的速度v从X轴上的P点射入图中第象限，为了使该质点能从Y轴上的Q点以垂直于Y轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感强度为B的匀强磁场若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径重力忽略不计,r=Rsin750,R,r,300,750,起终两速度必与圆相切,用圆双切法,圆周运动进出同一直线：,进出对称,所谓：,直进直出、斜来斜去,对着圆心来、背着圆心去,五、进出磁场边界,进出圆形磁场：,5.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？(已知电子质量为m，带电量为e),对着圆心来、背着圆心去,R,r,电子经电压U加速,六、沿线缠绕循环类,B1大,B2小,-多有循环之周期规律,两磁场同向,B1,B2,-多有循环之周期规律,两磁场等大反向,六、沿线缠绕循环类,，入射角度改变,B1,B2,-多有循环之周期规律,两磁场等大反向,两磁场反向不等大？,六、沿线缠绕循环类,-多有循环之周期规律,带电粒子在磁场中运动，与圆发生弹性碰撞，电量不损失,六、沿线缠绕循环类,6.如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝、和，外筒的外半径为，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为。在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿向外的电场。一质量为、带电量为的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝的点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点，则两电极之间的电压应是多少？（不计重力，整个装置在真空中，整个过程中没有发生碰撞）,思路：找圆心画轨迹求半径根据圆心角求时间必要时找临界轨迹,一般方法：,“一二三四”四步骤，一般方法要牢记；,a,b,c,d,o,300,定向辐射多画圆，找到临界是成功；,定向辐射型,各向辐射依次转，一交一切定边界；,各向辐射,X,Y,v,两线切圆有技巧，先画圆来再画线；,四、已知进出磁场两速度方向求