带电粒子在磁场运动优秀课件.ppt

带电粒子在磁场运动第1页，本讲稿共17页2、质子（、质子（p）和）和a粒子以相同的速率在同一匀强磁粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为 RP 和和 R ，周期分别为周期分别为 TP 和和 T ，则下列选项正确的是，则下列选项正确的是 A RP：Ra=1：2 T p：Ta=1：2 B RP：Ra=1：1 T p：Ta=1：1 C RP：Ra=1：1 T p：Ta=1：2 D RP：Ra=1：2 T p：Ta=1：1A第2页，本讲稿共17页07海南卷海南卷 9、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是表示两粒子子运动轨迹的是甲乙A甲乙B乙甲C乙甲DA第3页，本讲稿共17页02春季理综春季理综3图为云室中某粒子穿过铅板图为云室中某粒子穿过铅板P前后前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直（图中垂直于纸面向里，）由此可知此粒子（图中垂直于纸面向里，）由此可知此粒子A、一定带正电一定带正电 B、一定带负电一定带负电C、不带电不带电 D、可能带正电，也可能带负电可能带正电，也可能带负电A第4页，本讲稿共17页12广东广东15质量和电量都相等的带电粒子质量和电量都相等的带电粒子M和和N，以，以不同的速率经小孔不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是()M B N S AM带负电，带负电，N带正电带正电BM的速率小于的速率小于N的速率的速率C洛伦兹力对洛伦兹力对MN做正功做正功DM的运行时间大于的运行时间大于N的运行时间的运行时间A第5页，本讲稿共17页05全国全国（16分）图中分）图中MN表示真空室中垂直于纸面的表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝。一带电粒子从平板上狭缝O处以处以垂直于平板的初速垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板射入磁场区域，最后到达平板上的上的P点。已知点。已知B、v以及以及P到到O的距离的距离L，不计重力，不计重力，求此粒子的电荷求此粒子的电荷e与质量与质量m之比。之比。第6页，本讲稿共17页解：粒子初速解：粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动，设其半径为匀速圈周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有定律，有因粒子经因粒子经O点时的速度垂直于点时的速度垂直于OP，故，故OP是直径，是直径，L2R由此得由此得第7页，本讲稿共17页04（春季）（春季）5 如图，在如图，在 的空间中有恒定的的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于匀强磁场，磁感强度的方向垂直于oxy平面向里，大平面向里，大小为小为B。现有一质量为。现有一质量为m电量为电量为q的带电粒子，在的带电粒子，在x轴轴上到原点的距离为的上到原点的距离为的P点，以平行于点，以平行于y轴的初速度射轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知，磁场。不计重力的影响。由这些条件可知，A不能确定粒子通过不能确定粒子通过y轴时的位置轴时的位置 B不能确定粒子速度的大小不能确定粒子速度的大小 C不能确定粒子在磁场中不能确定粒子在磁场中 运动所经历的时间运动所经历的时间 D以上三个判断都不对以上三个判断都不对D第8页，本讲稿共17页图8-2-19如图如图8-2-19所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量相同的正、负离子，从界上，有两个质量和电量相同的正、负离子，从O点点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成角，角，若不计重力，则正、负离子在磁场中若不计重力，则正、负离子在磁场中()A运动的时间相同运动的时间相同B运动的轨道半径相同运动的轨道半径相同C重新回到边界时速度大小和方向都相同重新回到边界时速度大小和方向都相同D重新回到边界的位置与重新回到边界的位置与O点距离相等点距离相等第9页，本讲稿共17页作业：课本作业：课本P132 第第3题及补充题及补充1、2、3（在下面）（在下面）第10页，本讲稿共17页04（北京卷）（北京卷）1如图所示，正方形区域如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点边的中点m沿着既沿着既垂直于垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从磁场，正好从ab边中点边中点n射出磁场。若将磁场的磁感射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的应强度变为原来的2倍倍.其他条件不变，则这个氢核其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是射出磁场的位置是A在在b、n之间某点之间某点B在在n、a之间某点之间某点Ca点点D在在a、m之间某点之间某点第11页，本讲稿共17页2。如图所示，直线。如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电，正、负电子同时从子同时从O点以与点以与MN成成300角的相同速度角的相同速度v射入该磁场射入该磁场区域区域(电子质量为电子质量为m，电量为，电量为e)，经一段时间后从边界，经一段时间后从边界MN射出。求射出。求:(1)它们从磁场中射出时，出射点间的距离；它们从磁场中射出时，出射点间的距离；(2)它们从磁场中射出的时间差。它们从磁场中射出的时间差。第12页，本讲稿共17页3一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为设电子电量为e，质量为，质量为m，磁感强度为磁感强度为B，那么电子运动的可能角速度应当是，那么电子运动的可能角速度应当是 第13页，本讲稿共17页第14页，本讲稿共17页第15页，本讲稿共17页第16页，本讲稿共17页MNabcdVBB9MN板两侧都是磁感强度为板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方向如图，的匀强磁场，方向如图，带电粒子（不计重力）从带电粒子（不计重力）从a位置以垂直位置以垂直B方向的速度方向的速度V开开始运动，依次通过小孔始运动，依次通过小孔b、c、d，已知，已知ab=bc=cd，粒子从粒子从a运动到运动到d的时间为的时间为t，则粒子的荷质比为多大？，则粒子的荷质比为多大？C、D、第17页，本讲稿共17页