带电粒子在磁场习题

1、【例【例1 1】有四种粒子：电子、质子、】有四种粒子：电子、质子、 中子和中子和粒粒子以子以相同的速度相同的速度由同一点垂直于磁感线射入同一由同一点垂直于磁感线射入同一匀强磁场中。如图为四种粒子在磁场中的运动轨匀强磁场中。如图为四种粒子在磁场中的运动轨迹的示意图，其中质子的轨迹为（迹的示意图，其中质子的轨迹为（ ）B B【例【例2 2】如图所示，从粒子源】如图所示，从粒子源S S处发出不同的粒子处发出不同的粒子其其初动量相同初动量相同，则表示，则表示电荷量最小电荷量最小的的带正电带正电的粒的粒子运动径迹的是子运动径迹的是( )( )b b3.7带电粒子在匀强磁场中运动的习题带电粒子在匀强磁场中

2、运动的习题 （1）【例【例1】一电子以速度一电子以速度v0与与x轴成轴成角射入磁感应强角射入磁感应强度为度为B的匀强磁场中，最后从的匀强磁场中，最后从x轴上的轴上的P点飞出磁点飞出磁场，如下图甲所示，则场，如下图甲所示，则OP_。电子由电子由O点点射入到落到射入到落到P点点所需时间所需时间t_。(已知电子电已知电子电量量e和电子质量和电子质量m) 1.1.两类问题两类问题几何量几何量 空间：空间：m.v.qr时间：时间：m. q 运动时间运动时间t t TBB 总结：有界磁场问题总结：有界磁场问题vr-hdr 2.分析思路分析思路-“两画、三找两画、三找” RROr r总结：有界磁场问题总结：

3、有界磁场问题【引申【引申】p82-7:在在x轴上方轴上方B，一粒子，一粒子m、 q带负带负电电,以以v0从从O以与以与x轴正方向间夹轴正方向间夹150角的方向射角的方向射入磁场入磁场.试确定它在磁场中回旋后穿过试确定它在磁场中回旋后穿过x轴飞出磁轴飞出磁场时所经位置场时所经位置P的的坐标值坐标值。【引申【引申】直线直线MN上方有磁感应强度为上方有磁感应强度为B的匀强磁的匀强磁场。质量相同、带电量相同、电性不同的带电粒场。质量相同、带电量相同、电性不同的带电粒子同时从同一点子同时从同一点O以与以与MN成成30角的同样速度角的同样速度v射入磁场（质量为射入磁场（质量为m，电荷为，电荷为q），它们从

4、磁场中），它们从磁场中射出时射出时相距多远？相距多远？射出的射出的时间差是多少？时间差是多少？v【引申【引申】在在x轴的上方轴的上方(y0)存在着垂直于纸存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁面向外的匀强磁场，磁感应强度为感应强度为B在原点在原点O有一个离子源向有一个离子源向x轴轴上方的各个方向发射出上方的各个方向发射出质量为质量为m、电量为、电量为q的的正离子，速度都为正离子，速度都为v对那些在对那些在xy平面内平面内运动的离子，在磁场中运动的离子，在磁场中可能达到的可能达到的最大最大x_，最大，最大y_。【例【例2 2】p82-8:p82-8:有一个宽度为有一个宽度为d，磁感应强度为，磁感应强

5、度为B的的有界磁场。有一带电量为有界磁场。有一带电量为q，质量为，质量为m的带电粒的带电粒子垂直于磁场边界射入磁场。问：子垂直于磁场边界射入磁场。问：(1)(1)要使粒子从右侧飞出磁场，要使粒子从右侧飞出磁场，速率至少为多少速率至少为多少? ?(2)(2)要使粒子从右侧飞出磁场，要使粒子从右侧飞出磁场，最长的时间是多少最长的时间是多少? ?【例【例3】正方形正方形空腔内有匀强磁场。空腔内有匀强磁场。a，c，d处都处都有缝隙。有一束带电的有缝隙。有一束带电的同种粒子流同种粒子流从从a处垂直于磁处垂直于磁感线方向进入磁场，结果从感线方向进入磁场，结果从c，d处均有粒子射入。处均有粒子射入。则从则从

6、c、d两处射出的粒子两处射出的粒子速率之比速率之比_，在磁场中在磁场中飞行的飞行的时间之比为时间之比为_，在磁场中运动时的，在磁场中运动时的加速度加速度之比之比_。【例【例4】矩形矩形abcd范围内有垂直纸面向外的磁感应范围内有垂直纸面向外的磁感应强度为强度为B的匀强磁场，且的匀强磁场，且ab长度为长度为L，现有比荷为，现有比荷为q/m的正离子在的正离子在a处沿处沿ab方向射入磁场，求离子通方向射入磁场，求离子通过磁场后的横向偏移过磁场后的横向偏移y和偏向角和偏向角(设离子设离子刚好刚好从从C点点飞出，粒子的速度为飞出，粒子的速度为v)。【例【例5 5】在半径为在半径为r的圆形空间内有一匀强磁场，的圆形空间内有一匀强磁场，O为圆心。一带电粒子以速度为圆心。一带电粒子以速度v从从A沿半径方向入射，沿半径方向入射，并从并从C点射出，如图，已知点射出，