圆形区域磁场

圆形区域磁场注意：圆轨迹的对称性——1对准圆越大心射入，必定沿着圆心射出2对准圆心射入,速度，偏转角和圆心角越小，运动时间越短3运动半径相同是(v相同)，弧长越长对应时间越长4例1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？例2：在圆形区域的匀强磁场的磁感应强度为B，一群速率不同的质子自A点沿半径方向射入磁场区域，如图所示，已知该质子束中在磁场中发生偏转的最大角度为1060，圆形磁场的区域的半径为R，质子的质量为m，电量为e，不计重力，则该质子束的速率范围是多大？3BeR4m3BeR4m例3在真空中，半径r=3X10—2m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图2所示，磁感应强度B=0.2T，一个带正电的粒子以初速度v0=1X106m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场，已知该粒子的比荷q/m=1X108C/kg，不计粒子重力.(1)R=5X10—2m.(2)37o 74o求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径；若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v0与ab的夹角。及粒子的最大偏转角.

例4(2009年浙江卷)如图，在xOy平面内与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0VyV2R的区间内。已知重力加速度大小为g。从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域，并从坐标原点O沿y轴负方向离开，求电场强度和磁感应强度的大小与方向。请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由。在这束带电磁微粒初速度变为2v，那么它们与x轴相交的区域又在哪里？并说明理由。例5可控热核聚变反应堆产生能的方式和太阳类似，因此，它被俗称为“人造太阳”热核反应的发生，需要几千万度以上的高温，然而反应中的大量带电粒子没有通常意义上的容器可装.人类正在积极探索各种约束装置，磁约束托卡马克装置就是其中一种.如图15所示

为该装置的简化模型.有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R1=1.0m,磁感应强度为B=1.0T,被约束粒子的比荷为q/m=4.0X107C/kg,该带电粒子从中空区域与磁场交界面的P点以速度v0=4.0X107m/s沿环的半径方向射入磁场（不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力）.（1） 为约束该粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径R2（2） 若改变该粒子的入射速度v,使v=v0，求该粒子从P点进入磁场开始到第一次回到P点所需要的时间t.答案(1)2.41m(2)5.74X10—7s f、TOC\o"1-5"\h\z/x X\X X/'、、 X /'例6如右图所示，纸面内有宽为L水平向右飞行的带电粒子流，粒子质量为m，电荷量为一q，速率为v0，不考虑粒子的重力及相互间的作用，要使粒子都汇聚到一点，可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域，则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是（其中 ，A、C、D选项中曲线均为半径是L的1/4圆弧，B选项中曲线为半径是L/2的圆）（ ）B=Bo£XXXx\IXXXXB=Bo£X