带电粒子在边界磁场中的运动优秀课件.ppt

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1、带电粒子在边界磁场中的运动第1页，本讲稿共10页第2页，本讲稿共10页一带电粒子在单直线边界磁场中的运动一带电粒子在单直线边界磁场中的运动如果垂直磁场边界进入，粒子作半圆运动后垂直原边如果垂直磁场边界进入，粒子作半圆运动后垂直原边如果垂直磁场边界进入，粒子作半圆运动后垂直原边如果垂直磁场边界进入，粒子作半圆运动后垂直原边界飞出；界飞出；界飞出；界飞出；如果如果如果如果与磁场边界成夹角与磁场边界成夹角与磁场边界成夹角与磁场边界成夹角 进入，仍以与磁场边界夹角进入，仍以与磁场边界夹角进入，仍以与磁场边界夹角进入，仍以与磁场边界夹角 飞出（有两种轨迹，图中若两轨迹共弦，则飞出（有两种轨迹，图中若两轨

2、迹共弦，则飞出（有两种轨迹，图中若两轨迹共弦，则飞出（有两种轨迹，图中若两轨迹共弦，则 1 1 2 2）。）。）。）。OBArrPMNBO2第3页，本讲稿共10页1 1如图直线如图直线如图直线如图直线MNMN上方有磁感应强度为上方有磁感应强度为上方有磁感应强度为上方有磁感应强度为B B的匀强磁场。正、负的匀强磁场。正、负的匀强磁场。正、负的匀强磁场。正、负电子同时从同一点电子同时从同一点电子同时从同一点电子同时从同一点OO以与以与以与以与MNMN成成成成3030角的同样速度角的同样速度角的同样速度角的同样速度v v射入磁场射入磁场射入磁场射入磁场（电子质量为（电子质量为（电子质量为（电子质量为

3、m,m,电荷为电荷为电荷为电荷为e e），它们从磁场中射出时相距多远），它们从磁场中射出时相距多远），它们从磁场中射出时相距多远），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？射出的时间差是多少？射出的时间差是多少？射出的时间差是多少？300MNBrrO600Orr600第4页，本讲稿共10页四带电粒子在圆形边界磁场中的运动四带电粒子在圆形边界磁场中的运动BOO入射速度方向指向匀强磁入射速度方向指向匀强磁入射速度方向指向匀强磁入射速度方向指向匀强磁场区域圆的圆心，刚出射场区域圆的圆心，刚出射场区域圆的圆心，刚出射场区域圆的圆心，刚出射时速度方向的反向延长线时速度方向的反向延长线时速度方向的

4、反向延长线时速度方向的反向延长线必过该区域圆的圆心必过该区域圆的圆心必过该区域圆的圆心必过该区域圆的圆心BOO第5页，本讲稿共10页6.6.圆形区域内存在垂直纸面的半径为圆形区域内存在垂直纸面的半径为圆形区域内存在垂直纸面的半径为圆形区域内存在垂直纸面的半径为R R的匀强磁场，磁的匀强磁场，磁的匀强磁场，磁的匀强磁场，磁感强度为感强度为感强度为感强度为B B，现有一电量为，现有一电量为，现有一电量为，现有一电量为q q、质量为、质量为、质量为、质量为mm的正离子从的正离子从的正离子从的正离子从a a点点点点沿圆形区域的直径射入，设正离子射出磁场区域的方向沿圆形区域的直径射入，设正离子射出磁场区

5、域的方向沿圆形区域的直径射入，设正离子射出磁场区域的方向沿圆形区域的直径射入，设正离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹角为与入射方向的夹角为与入射方向的夹角为与入射方向的夹角为60600 0，求此离子在磁场区域内飞行的时，求此离子在磁场区域内飞行的时，求此离子在磁场区域内飞行的时，求此离子在磁场区域内飞行的时间及射出的位置。间及射出的位置。间及射出的位置。间及射出的位置。B600600P(x y)yxOxyoO第6页，本讲稿共10页6 6在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场从磁场在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场从磁场在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场从磁场在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强

6、磁场从磁场边缘边缘边缘边缘A A点沿半径方向射人一束速率不同的质子，对这些点沿半径方向射人一束速率不同的质子，对这些点沿半径方向射人一束速率不同的质子，对这些点沿半径方向射人一束速率不同的质子，对这些质子在磁场中的运动情况的分析中，正确的是：质子在磁场中的运动情况的分析中，正确的是：质子在磁场中的运动情况的分析中，正确的是：质子在磁场中的运动情况的分析中，正确的是：A.A.运动时间越长的，在磁场中通过的距离越长运动时间越长的，在磁场中通过的距离越长运动时间越长的，在磁场中通过的距离越长运动时间越长的，在磁场中通过的距离越长 B.B.运动时间越短的，其速率越大运动时间越短的，其速率越大运动时间越

7、短的，其速率越大运动时间越短的，其速率越大 C.C.磁场中偏转角越小的，运动时间越短磁场中偏转角越小的，运动时间越短磁场中偏转角越小的，运动时间越短磁场中偏转角越小的，运动时间越短 D.D.所有质子在磁场中的运动时间都相等所有质子在磁场中的运动时间都相等所有质子在磁场中的运动时间都相等所有质子在磁场中的运动时间都相等BAB C第7页，本讲稿共10页半径越大，偏向角半径越大，偏向角半径越大，偏向角半径越大，偏向角 越小越小越小越小圆心角等于偏向角圆心角等于偏向角圆心角等于偏向角圆心角等于偏向角 O1O2O3O4第8页，本讲稿共10页【例题【例题1】如图所示如图所示,一束电子一束电子(电量为电量为

8、e)e)以速度以速度V V垂直垂直射入磁感应强度为射入磁感应强度为B B、宽度为、宽度为d d的匀强磁场的匀强磁场,穿透磁场穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为时的速度与电子原来的入射方向的夹角为30300 0.求求:(1)(1)电子的质量电子的质量 m m(2)(2)电子在磁场中的运动时间电子在磁场中的运动时间t td dBev vv v第9页，本讲稿共10页变化变化1：在上题中若电子的电量在上题中若电子的电量e，质量，质量m，磁感应，磁感应强度强度B及宽度及宽度d已知，若要求电子不从右边界穿出，已知，若要求电子不从右边界穿出，则初速度则初速度V0有什么要求？有什么要求？Be v0dB临界问题临界问题画图画图动态分析动态分析找临界轨迹找临界轨迹。第10页，本讲稿共10页