带电粒子在匀强磁场中运动规律.ppt

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1、带电粒子在匀强磁场中运动规律带电粒子在匀强磁场中运动规律若若vB，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度线的平面内以入射速度v做做匀速圆周匀速圆周运动运动带电粒子在匀强磁场中的运动规律带电粒子在匀强磁场中的运动规律1、速度方向与磁场方向、速度方向与磁场方向平行平行若若vB，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速速直线运动直线运动2、速度方向与磁场方向、速度方向与磁场方向垂直垂直3、带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的、带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内做平面内做匀速圆周匀速

2、圆周运动的基本公式：运动的基本公式：向心力公式：向心力公式：轨道半径公式：轨道半径公式：周期公式：周期公式：特别提醒：特别提醒：T的大小与轨道半径的大小与轨道半径r和运行速率和运行速率v无关，只无关，只与磁场的磁感应强度与磁场的磁感应强度B和粒子的比荷和粒子的比荷q/m有关有关 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1圆心的确定圆心的确定两种情形两种情形已已知知入入射射方方向向和和出出射射方方向向时时，可可通通过过入入射射点点和和出出射射点点分分别别作作垂垂直直于于入入射射方方向向和和出出射射方方向向的的直直线线，两两条条直直线线的的交交点点就就是是圆圆弧弧轨轨迹迹的的圆圆心心(

3、如如图图所所示示，图中图中P为入射点，为入射点，M为出射点为出射点)已已知知入入射射方方向向和和出出射射点点的的位位置置时时，可可以以通通过过入入射射点点作作入入射射方方向向的的垂垂线线，连连接接入入射射点点和和出出射射点点，作作其其中中垂垂线线，这这两两条条垂垂线线的的交交点点就就是是圆圆弧弧轨轨迹迹的的圆圆心心(如如图图所所示示，P为为入入射射点点，M为为出射点出射点)带电粒子在不同边界磁场中的运动带电粒子在不同边界磁场中的运动直线边界直线边界(进出磁场具有对称性，如图进出磁场具有对称性，如图)平行边界平行边界(存在临界条件，如图存在临界条件，如图)圆形边界圆形边界(沿径向射入必沿径沿径向

4、射入必沿径向射出，如图向射出，如图)2半径的确定半径的确定OvOv(偏向角偏向角)AB用用几几何何知知识识(勾勾股股定定理理、三三角角函函数数等等),求求出出该该圆圆的的可可能能半径半径(或圆心角或圆心角)并注意以下两个重要的几何特点：并注意以下两个重要的几何特点：粒子速度的偏向角粒子速度的偏向角()等于回旋角等于回旋角()，并等于，并等于AB弦与切线的夹角弦与切线的夹角(弦切角弦切角)的的2倍倍 (如图如图)，即即=2=t相对的弦切角相对的弦切角()相等，相等，与相邻的弦切角与相邻的弦切角()互补，互补，即即+=180直接根据公式直接根据公式 t=s/v 或或 t=/求出运动时间求出运动时间t粒子在磁场中运动一周的时间为粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为圆弧所对应的圆心角为时，其运动时间可由下式表时，其运动时间可由下式表示：示：3.运动时间的确定运动时间的确定OvOv(偏向角偏向角)AB或或