高三物理《带电粒子在有界磁场中的运动》

带电粒子在有界磁场中的运动带电粒子在磁场中运动情况带电粒子在磁场中运动情况1.找圆心：方法2.定半径：3.确定运动时间：带电粒子在磁场中运动情况1.找圆心：方法2.定半径：3.确定运动时间：几何法求半径向心力公式求半径带电粒子在磁场中运动情况1.找圆心：方法2.定半径：3.确定运动时间：几何法求半径向心力公式求半径带电粒子在磁场中运动情况1.找圆心：方法2.定半径：3.确定运动时间：几何法求半径向心力公式求半径注意：θ用弧度表示5.如图8—2—14所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上。有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正、负粒子（不计重力）。从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负粒子在磁场中（）A.运动时间相同B.运动轨迹的半径相同C.重新回到边界时速度大小和方向相同D.重新回到边界时与O

点的距离相等5.如图8—2—14所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上。有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正、负粒子（不计重力）。从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负粒子在磁场中（）A.运动时间相同B.运动轨迹的半径相同C.重新回到边界时速度大小和方向相同D.重新回到边界时与O

点的距离相等BCD

带电粒子垂直射入直线边界的匀强磁场中（1）轨迹的圆心在入射方向的垂直线上，常可通过此垂线的交点确定圆心的位置.（2）粒子射出方向与边界的夹角等于射入方向与边界的夹角.1、直线边界磁场问题2.圆形区域磁场问题5.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏技术实现的。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3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θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？电子经电压U加速电子经电压U加速电子经电压U加速电子经电压U加速电子经电压U加速电子经电压U加速电子经电压U加速Rr电子经电压U加速Rr电子经电压U加速Rr电子经电压U加速Rr电子经电压U加速Rr电子经电压U加速Rr电子经电压U加速Rr电子经电压U加速Rr电子经电压U加速智慧·指南带电粒子在常见有界磁场区域的运动轨迹。1.直线边界（进出磁场具有对称性，如图8－2－5所示）图8－2－52.平行边界（存在临界条件，如图8－2－6所示）图8－2－63.圆形边界（沿径向射入必沿径向射出，如图8－2－7所示）图8－2－7三.定向辐射型：例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.abcdo300abcdo300abcdo300abcdo300abcdo300作临界轨迹是关键abcdo300作临界轨迹是关键abcdo300作临界轨迹是关键abcdo300作临界轨迹是关键abcdo先圆后临界，化解作图的困难300作临界轨迹是关键（1）试求粒子能从ab边射出磁场的v0值；abcdo先圆后临界，化解作图的困难300作临界轨迹是关键（1）试求粒子能从ab边射出磁场的v0值；abcdo先圆后临界，化解作图的困难300作临界轨迹是关键（1）试求粒子能从ab边射出磁场的v0值；abcdo先圆后临界，化解作图的困难300作临界轨迹是关键（1）试求粒子能从ab边射出磁场的v0值；abcdo先圆后临界，化解作图的困难300作临界轨迹是关键（1）试求粒子能从ab边射出磁场的v0值；abcdo先圆后临界，化解作图的困难300作临界轨迹是关键（2）在满足粒子从ab边射出磁场的条件下，粒子在磁场中运动的最长时间是多少？abcdo先圆后临界，化解作图的困难300作临界轨迹是关键四、各向辐射型四、各向辐射型各向辐射依次转，一交一切定边界；4.（2010·全国卷Ⅰ）如图8-2-8，在0≤x≤区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁场感应强度的大小为B。在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0°～180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P（，a）点离开磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m；（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。上P（，a）点离开磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m；（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；上P（，a）点离开磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m；（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。PMN上P（，a）点离开磁场。求：（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。上P（，a）点离开磁场。求：（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。2t0归纳：.带电粒子在匀