磁场公开课.ppt

1、带电粒子在磁场中的运动,例1、（09年重庆卷第25题）如图所示，离子源A产生的初速度为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO=d，HS=2d， =90。（忽略粒子所受重力） （1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角 ； （2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径； （3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打S2在处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。,热点考

2、向1、带电粒子做圆周运动的临界问题,解析：（1）加速电场,偏转电场中,联立解得,45,45,（2）匀强磁场中,解得,+ + + + + + + + + +,- - - - - - - - - -,+ + + + + + +,- - - - - - -,偏转电场,加速电场,准直管,匀强磁场,O,d,S,M,粒子打到N点,粒子打到Q点,解得 mmx25m,+ + + + + + + + + +,- - - - - - - - - -,+ + + + + + +,- - - - - - -,偏转电场,加速电场,准直管,匀强磁场,O,d,2d,S,H,M,N,Q,O2,O3,S1,S2,R1,R2,R

3、3,O1, ,例2、如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度的大小B = 0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离L=16cm处，有一个放射源S，它在纸面内向各个方向发射粒子，粒子的速度都是 ，已知粒子的荷质比 ，求ab上被粒子打中的区域的长度。,相交点P1就是粒子能打中的左侧最远点,解:粒子在磁场中,切点P2就是粒子能打中的右侧最远点,例3、如图所示，在xoy平面第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，该磁场区域的磁感应强度B0.2T。一带电量q21014C、质量m41020kg的微粒在y轴上的A点（0，2m）以v3104m/s沿与y

4、轴成600的夹角射入，运动中经过匀强磁场区域后，最终又垂直穿过x轴上的B点（1m，0），不计微粒的重力。为了满足题设条件，在第一象限内的磁场可以局限在一个正三角形区域内，求此正三角形区域的最小边长，并在图中画出该正三角形。,热点考向2、带电粒子做圆周运动的最小磁场区域问题,o,A,y,x,B,o1,60, ,“带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的多解性产生原因： （1）带电粒子电性不确定形成多解。 （2）磁场方向不确定形成多解。 （3）临界状态不唯一形成多解。 （4）运动的重复性形成多解。,例4、（09年海南卷第16题）如图，ABCD是边长为a的正方形。质量为m、电荷量为e的电子以大小为v0的初

5、速度沿纸面垂直于BC域边射入正方形区。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场。不计重力，求 （1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小； （2）此匀强磁场区域的最小面积。,O,B,C,D,A,Q,x,a-y,a,P(x,y),y,M,解、圆周运动圆半径 r=a,故最小磁场区域面积为,下边界上的任意点P(x,y)有,x,y,圆弧AEC是所求的最小磁场区域的一个边界,E,N,N1,N2,M1,M2,M,2009年浙江卷第25题,例5、如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计微粒的重力求： （1）微粒在磁场中运动的周期 （2）从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间,热点考向3、带电粒子在双向有界磁场中的运动,（2）粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分（n2