带电粒子在磁场运动.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,*,带电粒子在匀强磁场中的运动,当阳一中 杨洪,一,、,基本规律,o,v,0,B,带电粒子只受洛仑兹力，垂直进入匀强磁场中，,做匀速圆周运动,（,用弧度作单位）,N,B,o,P,Q,M,R,R,O,1,C,O,A,O,1,1.,确定圆心,a.,作速度垂线,b.,作,弦的,中垂线,2.,计算半径,a.,据 求半径,b.,几何法求半径（勾股定理，三角函数等）,二、基本方法,3.,计算运动时间,4.,常用结论,偏转角,=,圆心角,=,弦切角的,2,倍,在圆形磁场区域内，粒子沿半径方向射入，必沿半径方向射出。（,只在此特定条件下成立,）,1.,确定对象，分析力，明确运动情况。,2.,画轨迹：,定圆心，求半径。,3.,找联系,:,轨道半径与磁感应强度、运动速度,偏转角度与圆心角、运动时间,在磁场中运动的时间与周期。,4.,用规律：,牛顿第二定律和圆周运动的规律。,三、基本步骤,应用一：以坐标原点,O,为圆心、半径为,r,的圆形,区域内，存在磁感应强度大小为,B,、方向,垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。,一个不计重力的带电粒子从磁场边界与,x,轴的交点,A,处以速度,v,沿,x,方向射入磁场，它恰好从磁场边界与,y,轴的交点,C,处沿,+y,方向飞出。,（,1,）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷,q/m,；,（,2,）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为 ，该粒子仍从,A,处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了,60,角，求磁感应强度 多大？此次粒子在磁场中运动所用时间,t,是多少？,四、基本应用,F,x,y,o,A,C,O,1,D,O,2,（,1,）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。,解：,粒子由,A,点射入，由,C,点飞出，轨迹如图，由图得轨迹半径：,又,则粒子的比荷,F,x,y,o,A,C,O,1,D,O,2,（,2,）粒子从,D,点飞出磁场时偏转角等于,60,，故,AD,弧所对圆心角,60,，粒子做圆周运动的半径：,又,所以,粒子在磁场中飞行时间,解得：,F,x,y,o,A,C,O,1,D,O,2,应用二：在应用一中，若以,y,轴为边界，其左边无磁场，粒子从,A,点沿,AM,方向以速度,v,入射，要使粒子不从磁场左边界射出，,v,的大小应满足什么条件。（粒子的比荷不变，磁感应强度大小仍为,B,）,x,y,A,O,M,O,1,x,A,y,M,C,O,P,N,轨迹刚好与左边界相切时，半径为,R,1,，此时速度大小为,v,1,又,所以,故要使粒子不从左边界射出,小结,1.,基本规律：,2.,基本方法：,3.,基本步骤：,练习,1,在长为,L,，宽为,d,的区域内充满着匀强磁场，磁感应强度大小为,B,，方向垂直纸面向里；一个质量为,m,，带电荷量为,+,q,的带电粒子以一定初速度,v,0,沿中线且垂直于磁感线方向射入磁场中，粒子重力不计。求,v,0,在什么范围内，粒子能从磁场上边界射出。,B,B,B,o,1,o,2,d,L,分析,