带电粒子在磁场中的运动公开课优秀课件.ppt

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1、带电粒子在磁场中的运动公开课第1页，本讲稿共15页单边界磁场单边界磁场例例1，如图，直线MN上方有磁感应强度为B的足够大的匀强磁场。一正电子从A点以与MN成30角的速度v射入磁场（正电子质量为m，电荷为e）求（1）MN上粒子入射点与出射点的距离.（2）粒子在磁场中运动的时间MNBvA第2页，本讲稿共15页300MNBrrO600Orr600第3页，本讲稿共15页双双边边界界长长方形磁方形磁场场例例2，如图，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN、PQ是磁场的边界。质量为m，带电量为q的粒子，先后两次以不同的速度沿着图示方向垂直磁感线射入匀强磁场中，第一次，粒子刚好没能从PQ边界射出磁

2、场。第二次粒子刚好垂直PQ射出磁场。求两次速度的比值第4页，本讲稿共15页VFO1O2O3第5页，本讲稿共15页VF第6页，本讲稿共15页VFVO第7页，本讲稿共15页例例3 在以坐标原点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，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；第8页，本讲稿共15页跟踪检测跟踪检测1（2011浙江卷）利用图示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸

3、面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.射出粒子的最大速度为C.保持d和L不变，增大B，射出粒子 的最大速度与最小速度之差增大D.保持d和B不变，增大L，射出粒子 的最大速度与最小速度之差增大2dLdMNBBC第9页，本讲稿共15页2dL dMNBvFVF第10页，本讲稿共15页跟踪检测跟踪检测2（2010全国卷）如下图，在 区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的

4、粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0180范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在t0时刻刚好从磁场边界上P点离开磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的 半径R（2）粒子打在右边界的范围第11页，本讲稿共15页VF第12页，本讲稿共15页第13页，本讲稿共15页针对训练如图针对训练如图针对训练如图针对训练如图,在一水平放置的平板在一水平放置的平板在一水平放置的平板在一水平放置的平板MNMN上方有匀强磁场上方有匀强磁场上方有匀强磁场上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为磁感应强度的大小为磁感应强度的大小为磁感应强度的大小为B,B,磁场方向垂

5、直于纸面向里磁场方向垂直于纸面向里磁场方向垂直于纸面向里磁场方向垂直于纸面向里,许多质量许多质量许多质量许多质量为为为为m,m,带电量为带电量为带电量为带电量为+q+q的粒子的粒子的粒子的粒子,以相同的速率以相同的速率以相同的速率以相同的速率v v沿位于纸面内的各沿位于纸面内的各沿位于纸面内的各沿位于纸面内的各个方向个方向个方向个方向,由小孔由小孔由小孔由小孔OO射入磁场区域射入磁场区域射入磁场区域射入磁场区域,不计重力不计重力不计重力不计重力,不计粒子间的相不计粒子间的相不计粒子间的相不计粒子间的相互影响互影响互影响互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域下列图中阴影部分表示带电粒

6、子可能经过的区域下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中其中其中其中R=mv/qB.R=mv/qB.哪个图是正确的哪个图是正确的哪个图是正确的哪个图是正确的?MNBOA2RR2RMNO2RR2RMNO2R2R2RMNOR2R2RMNOD.A.B.C.第14页，本讲稿共15页解：解：解：解：带电量为带电量为带电量为带电量为+q+q+q+q的粒子的粒子的粒子的粒子,以相同的速率以相同的速率以相同的速率以相同的速率v v v v沿位于纸面内的各个方向沿位于纸面内的各个方向沿位于纸面内的各个方向沿位于纸面内的各个方向,由由由由小孔小孔小孔小孔O OO

7、O射入磁场区域射入磁场区域射入磁场区域射入磁场区域,由由由由R=mv/qB,R=mv/qB,R=mv/qB,R=mv/qB,各个粒子在磁场中运动的半径均相各个粒子在磁场中运动的半径均相各个粒子在磁场中运动的半径均相各个粒子在磁场中运动的半径均相同同同同,在磁场中运动的轨迹圆圆心是在以在磁场中运动的轨迹圆圆心是在以在磁场中运动的轨迹圆圆心是在以在磁场中运动的轨迹圆圆心是在以O OO O为圆心、为圆心、为圆心、为圆心、以以以以R=mv/qBR=mv/qBR=mv/qBR=mv/qB为半径的为半径的为半径的为半径的1/21/21/21/2圆弧上圆弧上圆弧上圆弧上,如图虚线示如图虚线示如图虚线示如图虚线示:各粒子的运动轨迹如图各粒子的运动轨迹如图各粒子的运动轨迹如图各粒子的运动轨迹如图实线示实线示实线示实线示:带电粒子可能经过的区域阴影部分如图斜线示带电粒子可能经过的区域阴影部分如图斜线示带电粒子可能经过的区域阴影部分如图斜线示带电粒子可能经过的区域阴影部分如图斜线示2RR2RMNO第15页，本讲稿共15页