带电粒子在磁场中运动问题的解题思路.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,带电粒子在磁场中运动问题的解题思路,带电粒子在磁场中运动问题的解题思路,找圆心,画轨迹,定半径,定圆心角,一、确定带电粒子在磁场中运动轨迹的方法,（一）,对称法,（,1,）,带电粒子如果从匀强磁场的直线边界射入又从该边界射出,：,则其轨迹关于入射点和出射点线段的中垂线对称，且入射速度方向与出射速度方向与边界的夹角相等（如图,1,）；,（,2,）,带电粒子如果沿半径方向射入具有圆形边界的匀强磁场,：,则其射出磁场时速度延长线必过圆心（如图,2,）,二、临界法,如图,7,所示，矩形匀强磁场区域的长为,L,，宽为,L,/2,。磁感应强度为,B,，质量为,m,，电荷量为,e,的电子沿着矩形磁场的上方边界射入磁场，欲使该电子由下方边界穿出磁场，求：,电子速率,v,的取值范围？,三,、旋转圆法,四,、缩放圆法,O,（一）已知带电粒子经过轨迹圆上两点及其速度方向,方法一：,过两点作,速度的垂线,，两垂线,交点即为圆心,。,A,B,V,V,二、如何确定轨迹圆心,如图所示，一个带负电的粒子以速度,v,由坐标原点射入磁感应强度为,B,的匀强磁场中，速度方向与,x,轴、,y,轴均成,45,。已知该粒子电量为,-q,，质量为,m,，则该粒子通过,x,轴和,y,轴的坐标分别是多少？,45,45,O,如图,11-3-11,所示，在圆心为,O,、半径为,r,的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一电子以速度,v,沿,AO,方向射入，后沿,OB,方向射出匀强磁场，若已知,AOB,=120,，则电子穿越此匀强磁场所经历的时间是,_,O,A,B,A,B,O,O,O,（二）已知带电粒子经过轨迹圆上两点及一点的速度,方法二：,过已知速度的点作,速度的垂线和两点连线的中垂线,，两垂线,交点即为圆心,。,A,B,V,如图所示,一束电子流以一定速率通过一个处于矩形空间的磁感应强度为,B,匀强磁场,速度方向与磁感线垂直。且平行于矩形空间的其中一边,矩形空间边长为,a,和,a,电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过,求电子入射速度,V,和在磁场中的飞行时间。,O,三、如何求半径,（一）已知几何关系，比如弦长、角度等，则用几何关系求出半径，再利用公式求相关问题,如图所示,一束电子流以一定速率通过一个处于矩形空间的磁感应强度为,B,匀强磁场,速度方向与磁感线垂直。且平行于矩形空间的其中一边,矩形空间边长为,a,和,a,电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过,求电子入射速度,V,和在磁场中的飞行时间。,O,（二）已知,M,、,V,、,B,、,Q,，则用公式求出半径，再利用几何关系相关问题,如图所示，一个带负电的粒子以速度,v,由坐标原点射入磁感应强度为,B,的匀强磁场中，速度方向与,x,轴、,y,轴均成,45,。已知该粒子电量为,-q,，质量为,m,，则该粒子通过,x,轴和,y,轴的坐标分别是多少？,45,45,O,四、如何确定圆心角,（一）利用弦切角和圆心角的关系,如图所示，一个带负电的粒子以速度,v,由坐标原点射入磁感应强度为,B,的匀强磁场中，速度方向与,x,轴、,y,轴均成,45,。已知该粒子电量为,-q,，质量为,m,，则该粒子通过,x,轴和,y,轴的坐标分别是多少？,45,45,O,（二）利用互余或互补和关系,如图所示,一束电子流以一定速率通过一个处于矩形空间的磁感应强度为,B,匀强磁场,速度方向与磁感线垂直。且平行于矩形空间的其中一边,矩形空间边长为,a,和,a,电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过,求电子入射速度,V,和在磁场中的飞行时间。,O,30,60,60,例,1,如图,3,所示，直线,MN,上方有磁感应强度为,B,的匀强磁场。正、负电子同时从同一点,O,以与,MN,成,30,角的同样速度,v,射入磁场（电子质量为,m,，电荷为,e,），它们从磁场中射出时相距多远？,例,1,如图,3,所示，直线,MN,上方有磁感应强度为,B,的匀强磁场。正、负电子同时从同一点,O,以与,MN,成,30,角的同样速度,v,射入磁场（电子质量为,m,，电荷为,e,），它们从磁场中射出时相距多远？,s,=2,r,=,例,2,如图,5,所示，在半径为,r,的圆形区域内，有一个匀强磁场。一带电粒子以速度,v,0,从,M,点沿半径方向射入磁场区，并由,N,点射出，,O,点为圆心。当,MON,120,时，求：带电粒子在磁场区的偏转半径,R,及在磁场区中的运动时间。,例,2,如图,5,所示，在半径为,r,的圆形区域内，有一个匀强磁场。一带电粒子以速度,v,0,从,M,点沿半径方向射入磁场区，并由,N,点射出，,O,点为圆心。当,MON,120,时，求：带电粒子在磁场区的偏转半径,R,及在磁场区中的运动时间。,