用“动态圆”处理粒子源在磁场中的运动问题

专题：用“动态圆”处理

粒子源在磁场中的运动问题周南中学2017届高三物理备课组主讲：颜继红【体验1】如图，A、B为水平放置的无限长平行板，板间距离为d，A板上有一电子源，电量为q，不计电子重力及电子间的相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地，求电子击在A、B两板上的范围？题型一：定向不定速率的点状粒子源BvF①圆心轨迹为一条过粒子源的射线②粒子轨迹为一组相切于入射点的内切圆题型一：定向不定速率的点状粒子源EF轨迹动态效果：缩放【练习1】如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间较长的带电粒子（）A速率一定越小B速率一定越大C在磁场中通过的路程越长D在磁场中的周期一定越大OA【体验2】如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m，带电量为q的粒子，以相同的速率v沿着位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，图中的，下列哪个图是正确的？（）题型二：定速率不定向的点状粒子源MNBO②粒子轨迹边界是以入射点为圆心，半径为2R的圆Bvs①圆心轨迹是以入射点为圆心，半径为R的圆题型二：定速率不定向的点状粒子源MNOBvv轨迹动态效果：旋转【练习2】如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子不计粒子的重力及粒子间的相互作用，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2T为粒子在磁场中运动的周期，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为

A．T/8

B．T/6

C．T/4

D．T/3

vv60oBCDEFG【体验3】如图所示，等腰直角三角形OPQ，直角边OP、OQ长度均为L，直角平面内包括边界有一垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在PQ边下方放置一带电粒子发射装置，它沿垂直PQ边的方向发射出一束具有相同质量、电荷量和速度v的带正电粒子，已知带电粒子的比荷为，求1粒子在磁场中运动的半径；2粒子从OQ边射出的区域长度．题型三：定速的线状粒子源

VB①圆心轨迹为一条直线②粒子轨迹边界是与圆心轨迹相距为R的直线题型三：定速的线状粒子源LL45o轨迹动态效果：平移情景动态图形轨迹动态效果一二三缩放旋转平移三种基本情景小结一、思维过程：确定粒子源类型（建立动态圆模型）渐变到突变“缩放、旋转、平移”（注意边界情况或者是约束条件）临界状态（利用几何关系）二、物理思想和方法：建立动态圆模型，利用“缩放、旋转、平移”等找临界状态再结合几何关系求解如图所示，在Oy平面内有许多电子（质量为m，电量为e），从坐标原点O不断的以相同大小的速度V沿不同方向射入I象限，现加一个垂直于Oy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，要求这些电子穿