带电粒子在磁场中的运动-讲义_第1页
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文档简介

,斗匀例年劫髓丫5芸,斗匀例年劫髓丫5芸独基维空才队呻偏弟”.鼻带电粒子在磁场中的运动在一个匀强磁场中,带电粒子做匀速圆周运动,由伦兹力提供向心力,Bqv=mv2/r,我们可以求出,粒子运动的圆周的半径r=mv/Bq,(与速度有关,v越大,r越大)周期T=2nr/v=2nm/Bq;(与速度无关,只与磁场和粒子比荷有关)在没有边界的磁场中,带电粒子做圆周运动,轨迹是-如果有边界的磁场当中例子,只做了一段圆弧的运动。三种有边界的磁场的情况:有单边界的,双边界的,还有圆边界的三种情况粒子在有边界的磁场中运动,最关键的是找圆心,画轨迹。找圆心的方法有两种,第一是做两条速度的垂线的交点,第二是速度垂线与弦的中垂线的交点,找到圆心之后,再画出粒子在磁场中做圆周运动的轨迹,不要随便的画一条曲线,先要找到圆心再画轨迹。对于单边界的磁场来说,粒子进场时的夹角和出场时的夹角是相等的,画出轨迹来之后找到它的几何关系,其中tan0=L/2R,即tan0等于弦的一半除以半径。

对于双边界的磁场,我们画出轨迹之后,通常找的几何关系是勾股定理,就像我们图当中所标记出来的,勾股定理R2=(R-y)2+L2,可以解得粒子在磁场中运动的偏转量y=R-根号下R2-L2,这是双边界的磁场使用勾股定理这个几何关系。""51I我回心画嶂 解博儡将尝®而速度魂舶安点*卜唇声在圆形区域的磁场中,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,出场后做匀速直线运动,把出场时的速度反向延长,会交于磁场的圆心处。卷袖牺嘛^圆形磁场常用的几何关系呢?粒子运动的偏转角等于粒子运动的圆心角,偏转角等于圆心角,那么偏转角的一半。/2,它的正切值tan0/2=r/R,r指的是圆形磁场的半径,R指的是粒子做圆周运动的半径。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周,无论是没有边界的,单边界的,双边界的还是以圆为边界的,都在做匀速圆周运动,都是由洛伦兹力来提供向心力,所以不管我们是否画出粒子的运动轨迹来,都一定要写公式,Bqv=mv2/r;写出Bqv=mv2/r之后,就是找圆心画轨迹了。找圆心的方法有两种:第一是两速度的垂线交点,第二是速度垂线与弦的中垂线的交点这两个方法都能找到圆心,画出轨迹来,再根据几何关系求相关的物理量。对于单边界的磁场找tan0,双边的磁场找勾股定理,圆边界的磁场偏转角等于圆心角,圆心御/2的正切值tan0/2=r/R,多解问题分析受洛伦兹力作用的带电粒子,可能带正电荷」也可能带负电荷」在相同的初速度下'正;负粒子在裾场中运动轨迹不同’形成务解如图?带电粒子以速度『垂直进入匀强磁场』如带正电:其轨进为叫如带负电“.其轨迹为3碰场方向不确定在只知道磁感应强度大小』而未具体指出褊感应强度方向,此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成多解如屈「芾正电粒子以速度P垂直JS人匀强磁场,若曰垂直纸面向里上其轨版的歌若事手直纸面向外其轨迹为占临界状态不唾带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆弧状』因此,它可能穿过磁场J也可

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