文档介绍：带电粒子在磁场中的运动
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高频考点
要求
1. 磁感应强度、磁感线、地磁场
II
2. 磁场对通电直导线的作用:安培力,左手定则。
II
3. 磁场对运动电荷的作用。洛伦兹力。
II
4. 带电粒子在匀强磁场中的运动
II
考情分析:
,计算题难度较大,题目综合性较高,分值较多.
、半径、轨迹、临界值确定等知识;粒子依次进入不同的有界场区,受力情况和运动规律均发生变化的问题,还经常结合能量守恒和功能关系进行综合考查.
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类型一:带电粒子在磁场中的圆周运动
例题1: 如图5-4甲所示,在坐标系xOy平面第一象限内有一垂直于xOy平面的匀强磁场,磁场随时间的变化规律如图5-4乙所示,、电荷量为+q的粒子(不计重力)在t=0时刻从坐标原点O以初速度v0沿x轴正方向射入,在t=T时刻到达直线OA的某点P(未画出),OA与x轴的夹角为60°.
(1)画出粒子在该过程中运动的轨迹.
(2)求O、P两点间距离.
(3)求磁场的变化周期T.
变式1; 光滑水平面上有一个带负电的小球A和一个带正电的小球B,空间存在着竖直向下的匀强磁场,,,由于B内部的因素,从B中分离出一小块不带电的物质C(可认为刚分离时二者的速度相同),则此后( )
,C做匀速直线运动 ,C做匀速圆周运动
,C做匀速直线运动 ,C做匀速圆周运动
类型二:带电粒子在磁场中运动的临界问题
例题2: 如图5-6所示,一对平行极板长为x,板间距离为y,,带电荷量为q的电子,从左侧
边界线的中点处,平行于极板且垂直于磁感线的方向射入磁场,欲使电子不飞出匀强磁场区,它的速率v应满足什么条件?
变式2; 如图所示,K与虚线MN之间是加速电场。虚线MN与PQ之间是匀强电场,虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场,且MN、。图中A点与O点的连线垂直于荧光屏。一带正电的粒子从A点离开加速电场,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在荧光屏上。已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed,式中的d是偏转电场的宽度,磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=,若题中只有偏转电场的宽度d为已知量,求:(1)磁场的宽度L为多少?
(2)带电粒子在电场和磁场中垂直于v0方向的偏转距离分别是多少?
K
A
M
N
P
Q
O
B
E
L
v0
d
U
:
1、如图所示,