文档介绍：专题四带电粒子的圆周运动
例题引入---
,用细线拴住一个带电小球,,
O
,半径变小,周期不变
,半径不变,周期不变
,半径变大,周期变大
,半径变小,周期变小
(一)带电粒子在无限场中的圆周运动
+q ,质量为m,速率为v的粒子,,P到O的距离为L,.
(1)求所考察的粒子在磁场中
的轨道半径.
(2)求这两个粒子从O点射
入磁场的时间间隔.
,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xoy平面向外。某时刻在(L0,0)处,一质子沿y轴负方向进入磁场,同时在(-L0,0)处,一α粒子也进入磁场,方向与磁场垂直.
设质子的质量为m、电量为q,
不考虑两粒子间的作用,若使
两粒子在坐标圆点相遇,α粒子
的速度满足怎样的入射条件?
(二)带电粒子在有界场中的偏转
θ:入射角
β:轨迹圆弧的圆心角
α:速速偏向角
(1)角度关系: α=β=2θ
(2)运行时间:
(3)在单直界面、圆形界面的磁场中,粒子出场方向与入场方向具有对称性。
2、圆心的找法
涉及以下四个因素:入场点、出场点
入场方向、出场方向
四种因素组成六中情况,已知任意三个因素即可定出圆心。
圆心一定在垂直速度的直线上,
圆心一定在弦长的中垂线上,
圆心一定在圆的两条切线组成
的角的角平分线上。
a
一矩形磁场分布在MN右侧及AA/上侧的某区域内,且MN及AA/为磁场的左边界和下边界。一带电粒子以V0的初速度沿带电平行板正中央OO/水平射入,从下板边缘
射出,后经磁场偏转垂
直MN从A点水平向左
射出。试画出轨迹。
3、半径的算法
结合三角形、四边形、圆的平面几何知识解出。
若再结合物理的半径公式,即可求出其它物理量。
巩固练****-
1、三个同样的带电粒子,分别以速度V1 、V2 、V3沿水平方向从同一点射入同一个有界匀强磁场中,离开磁场时与水平下边界的夹角分别为900、600、300,如图示,则粒子在磁场中运动时间之比为
2、在空间有一坐标系xoy,其第一象限内(包括两个坐标轴)充满着两个匀强磁场区域甲和乙,直线OP是它们的边界,甲垂直纸面向外,磁感应强度为B;乙垂直纸面向里,(4L,3L),一质量为m、电量为q的带正电粒子从P点沿y轴负方向射入区域甲,经过一段时间后,粒子恰好经过原点O且用时最短。粒子重力不计,
sin37°=3/5, cos37°=4/5,
sin74°=24/25,cos74°=7/25求:
(1)粒子从P点运动到O点的时间
(2)粒子在甲磁场内运动的轨道半径r
3、如图所示,匀强磁场B垂直纸面分布在半径为R的圆内,一带电粒子沿半径方向从a点射入,从b点射出,速度方向改变了600;若保持入射速度不变,而使磁场强度变为2B,则粒子飞出场区时速度方向改变的角度
A、等于900 B、小于900
C、大于900 D、小于600
4、如图所示,匀强磁场B垂直纸面向里分布在半径为R的绝缘筒内。质量为
m、电量为+q的粒子,以速度v从筒上a孔沿半径方向射入。若粒子与筒壁碰撞两次后又从a孔飞出,则粒子在筒中的运行时间为( )
A、2πR/v B、√3 πR/v
C、πm/qB D、2√3 πm/qB
专题探究----
《电偏转和磁偏转的比较》
轨迹---
规律---水平/竖直
偏转量---
偏转角---
,是一宽L=8cm的同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域,电场和磁场方向如图示。一束带电粒子(重力不计)以速度v0垂直电场和磁场射入时,恰好不改变运动方向;若粒子射入时只有电场,粒子束穿过电场时沿竖直方向向上偏转d1=;若粒子射入时只有磁场,粒子束穿过磁场时偏离入射方向的距离计为d2
(1)比较三次运行的时间
(2)计算d2的大小
,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从p点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度
射入,经t