物理带电粒子在磁场中的运动精品文稿.ppt

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1、物理带电粒子在磁场中的运动第1页，本讲稿共10页 2.如图所示，在xOy平面内，有许多电子（质量m，电荷量e）,从坐标原点O不断地以速度v0，沿不同方向射入第象限。现加上一个垂直于xOy平面的方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B。要求这些电子穿过磁场后都能沿平行于x轴正方向运动，试求符合该磁场条件的磁场的最小面积。重力忽略不计。第2页，本讲稿共10页 3（05广东广东16）如图）如图12所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域为边界的两个半圆形区域、中，中，A2A

2、4与与A1A3的夹角为的夹角为60。一质量为。一质量为m、带电量为、带电量为+q的粒子以某一速度从的粒子以某一速度从区的边缘点区的边缘点A1处沿与处沿与A1A3成成30角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆的方向经过圆心心O进入进入区，最后再从区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为为t，求，求区和区和区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。第3页，本讲稿共10页 4（2004广东18题17分）如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂

3、直于纸面向里，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 处，有一个点状的 放射源S，它向各个方向发射 粒子，粒子的速度都是，已知 粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的 粒子，求ab上被 粒子打中的区域的长度。第4页，本讲稿共10页506全国卷全国卷II.25（20分）如图所示，在x0与x0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且B1B2。一个带负电的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？6如图18所示，在空间存在这样

4、一个磁场区域，以MN为界，上部分的匀强磁场的磁感应强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2，B1=2B2=2B0，方向均垂直纸面向 内，且磁场区域足够大。在距离界线为h的点有一带负电荷的离子处于静止状态，某时刻离子分解成为带电荷的粒子A和不带电的粒子B，粒子A质量为m,、带电荷q，以平行于界线MN的速度向右运动，经过界线MN时的速度方向与界线成60角，进入下部分磁场。当粒子B沿与界线平行的直线到达位置Q点时，恰好又与粒子A相遇。不计粒子的重力。求：（1）P、Q两点间距离。（2）粒子B的质量。第5页，本讲稿共10页7如图所示，一质量为m,带电量为+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁

5、感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为300,同时进入场强为E，方向与x轴负方向成600角斜向下的匀强电场中，并通过了b点正下方的c点，粒子重力不计，试求 b点与O点的距离。圆形匀强磁场区域的最小半径 (3)C点到b点的距离第6页，本讲稿共10页 8两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别沿垂直于两屏交线的直线为x和y轴，交点O为原点，如图所示。在y0，0 x0，xa的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点出有一小孔，一束质量为m、带电量为q（q0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打

6、在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0 xa的区域中运动的时间之比为25，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。第7页，本讲稿共10页9(08四川卷）24如图，一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q（q0）、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为（0。为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感应强

7、度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g第8页，本讲稿共10页 10(08全国1卷25.）如图所示，在坐标系xoy中，过原点的直线OC与x轴正向的夹角120,在OC右侧有一匀强电场：在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直抵面向里。一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角30，大小为v，粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，

8、经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求（1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；（2）匀强电场的大小和方向；（3）粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。第9页，本讲稿共10页11如图3所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限有沿Y轴负方向的匀强电场，第四象限内无电场和磁场。质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度v0沿x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经N、P最后又回到M点。设OM=L，ON=2L，求：（1）电场强度E的大小 （2）匀强磁场的方向是 。（3）磁感应强度B的大小是多少？第10页，本讲稿共10页