15带电粒子在磁场中的运动

1、带电粒子在磁场中的运动知识点1洛伦兹力磁场对的力为洛伦兹力。洛伦兹力方向用 来判定，此时四指指向_F,B,V三者的方向关系为。洛伦兹力大小 F=.洛伦兹力永远不做功。知识点2带点粒子在匀强磁场中的运动运动。不计重力，当V/ B时，带点粒子在匀强磁场中做 运动。当V丄B时，带点粒子在匀强磁场中做 此时 R=,T=.知识点3带电粒子在双边界磁场中运动.求半径oW % I11.Ii d H ；J少可利用物理学公式或几何知识（勾股定理、三角函 数等）求出半径大小3.画轨迹4.求时间动的圆弧所对应的圆心角为5e时，其运动时间表示为：t =粒子在磁场中运动一周的时间为T,2 T.当粒子运知识点4带电粒子在

2、单边界和圆形磁场中的运动（1）单边界（盯特点：轨迹具有对称性特点：对着圆心进，对着圆心出例1下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正 确的是（）XXXV护rXXXXXXXA练习1如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带负电的粒子 场方向射入磁场中，在匀强磁场的作用下将向哪个方向偏转（不计重力）由右方垂直磁（）A.向上C.向里.向下.向外练习2如图所示，摆球带正电荷的单摆在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直于纸面向里，摆球在AB间摆动过程中，由 A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为 F,，摆球加速度大小为ai ；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为 F2 ,摆球

3、加速度大小为32 ,A. F1F2 , a1 a2B .F1F2 , a1 a2C. FiF2, a1 a2D .F1F2,a1a2P前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面）.WXXKXXP例2如图所示为云室中某粒子穿过铅板垂直（图中垂直于纸面向里），由此可知此粒子（: A一定带正电B 一定带负电C不带电D可能带正电，也可能带负电练习1如图1所示，一水平导线通以电流 I，导线下方有一电子，初速度方向与导线平行,关于电子的运动情况，下述说法中正确的是A .沿路径a运动,其轨道半径越来越大B .沿路径其轨道半径越来越小C.沿路径b运动,其轨道半径越来越小D .沿路径b运动,其轨道半径越来越大

4、例3如图,在x0、y0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由 度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则（x轴上的P点以不同的初速A .初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子B .初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子C .在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子 D .在磁场中运动时间最短的是沿方向射出的粒子1 X K:坯:练习1如图所示，虚线框MNPQ内为一矩形匀强磁场区域， 磁场方向垂直纸面向里。 a、b、 c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从pQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了

5、它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（A.粒子a带负电，粒子b、c带正电 B .射入磁场时，粒子b的动能最大C .粒子b的运动轨迹是抛物线D .射入磁场时c的运动时间最大例3如图所示，一束电子（电量为 e）以速度v垂直射入 磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30 ,则电子的质量，穿透磁场的时间是y:老* 、龙 X:XXX -1；X hXXx!1! XX乂01XVXi，沿着垂直磁场边界;X X VI:*J I练习1如图所示，一个质量为 m，电荷量为q的带电粒子（重力不计）方向，在a点射入磁感强度为 B、宽度为d的匀强磁场，粒子速度方向和 B

6、垂直，粒子从b点射出磁场，出射点与入射点 a的竖直距离为. 则.以下说法正确的是：（此粒子一定芾负电粒子经过磁场时动能不变带电粒子射人磁圾寸的速率再骅4m粒子ft圆周运动緘迹半径等于号A.B.c.D,X1XN:T:XX-i+:NX前:XXX* XXXk-1-4 XXK-Id_X练习2如图所示，比荷为 e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射 入宽度为D.磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的入射速度至少应为（）Bed/mA. 2Bed/m B.Bed/mC.Bed/（2m） D.例4如图所示，在yv 0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外，磁

7、感臆强度为B, 带正电的粒子以速度 v0从O点射入磁场，入射方向在 xOy平面内，与 x轴正向的夹角为0若粒子射出磁场的位置与O点距离为L,求该粒子的电量和质量之比q/m.011 P练习1如图在轴上方存在垂直纸面向里的轴下方存在垂磁感应强度为B的匀强磁场,直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场。一带负电的粒子从原点 0以与轴成30角的方向斜向上射入磁场，且在轴上方运动半径为。求:O(1)粒子在轴下方磁场中运动的半径(2)粒子在轴下方磁场中运动的时间轴上方磁场中之比。运动的时间XXXX一个带电粒并从B点射出，若/ AOB = 120 例5如图3所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁

8、场, 子（不计重力）从A点以速度V0垂直于磁场方向射入磁场中， 则该带电粒子在磁场中运动的时间为（）2 nr2yf3 nAB. 3v03v0CD.3v03v0练习1如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于 纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从 A点以速度vo垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出,/ AOB=120 0,则该带电粒子在磁场中运动的时间为（C. n r/3v)A. 2 n r/3v0n r/3v3课时总结：（1）洛伦兹力永远不做功，因为洛伦兹力方向总与速度方向垂直，也与磁感应强度方向垂 直。求半径画轨迹（2）研究带电粒子在匀强磁场中的运动时遵循四步原则：找圆心 求时

9、间核心是找圆心。作业1 I每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来， 地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子 的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十 分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于 地面向赤道射来，（如图，地球由西向东转，虚线表示地球 自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将（A .向东偏转B .向南偏转C .向西偏转D.向北偏转速率不变 速率改变 速率不变 速率改变2初速为vo的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如右图所示，则 （A .电子将向右偏转， B .电子将向左偏转，C .电子将向左偏转

10、，D .电子将向右偏转，3半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场， 质量为m、电荷量为q的正电荷（重 力忽略不计）以速度v沿正对着圆心 0的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了e角.磁场的磁感应强度大小为 （）mvA. TqRtammvC. r qRsi ngr mvB. r qRcot_2mvD. T qRcosy4所示，质量为 m,电荷量为+ q的带电粒子，以不同的初速度两次从 和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从OM : ON = 3： 4,则下列说法中错误的是A .两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3 : 4B .两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为C.两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为D .两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为O点垂直于磁感线M、N两点射出磁场，测得( )5图15所示，在第二象限和第四象限的正方形区域内分别存在着匀强磁场，磁感应强度均为B,方向相反，且都垂直于 xOy平面.一电子由 P( d, d)点，沿x轴正方向射入磁场区yd域I .(电子质量为 m,电荷量为e, sin 53 = 5)5(1)求电子能从第三