63 第十章 素养提升7 “磁聚焦”和“磁发散”模型_第1页
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第十章磁场素养提升7

“磁聚焦”和“磁发散”模型1.磁聚焦(平入点出)如图所示,大量的同种带正电的粒子,速度大小相同,平行入射到圆形磁场区域,如果轨迹圆半径与磁场圆半径相等(R=r),则所有的带电粒子将从磁场圆的最低点B点射出。(会聚)证明:四边形OAO'B为菱形,必是平行四边形,对边平行,OB必平行于AO'(即竖直方向),可知从A点发出的带电粒子必然经过B点。[典例1]

(多选)如图所示,扇形区域AOB内存在垂直于平面向里的匀强磁场,OA和OB是扇形的互相垂直的两条半径,一个带电粒子从A点沿AO方向进入磁场,从B点沿OB方向离开。若该粒子以同样的速度从C点平行于AO方向进入磁场,则(

)A.粒子带正电B.C点越靠近B点,粒子偏转角度越大C.C点越远离B点,粒子运动时间越短D.只要C点在AB之间,粒子仍然从B点离开磁场√√AD

[由题意知,粒子从A点进入磁场从B点离开,由左手定则可以确定粒子带正电,故A正确;由题意知当粒子从A点入射时,从B点离开磁场,则粒子做圆周运动的半径等于圆弧磁场区域的半径,根据磁聚焦的原理可知,当入射方向平行时,这些粒子将从同一点射出,如图所示,从点A、C、C1、C2以相同的方向进入磁场,则这些粒子从同一点B射出,从图中看出,C点越靠近B点,偏转角越小,运动时间越短,离B点越远,偏转角越大,运动时间越长,故D正确,B、C错误。]2.磁发散(点入平出)图所示,圆形磁场圆心为O,从P点有大量质量为m、电荷量为q的正粒子,以大小相等的速度v沿不同方向射入有界磁场,不计粒子的重力,如果正粒子轨迹圆半径与有界圆形磁场半径

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