带电粒子在磁场中的运动习题课.ppt

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1、16.水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为A2htan（arcsin ）B2htan（arcsin n）C.2htan（arccos ）D2hcot（arccos n）（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；（2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；（3）在线框被拉入磁场的整个过程中，线框中电流产生的热量。如图10所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行

2、于磁场的边界。已知线框的四个边的电阻值相等，均为R。求：18.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量A飞船的轨道半径 B飞船的运行速度C飞船的运行周期 D行星的质量19.木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后A木块A所受摩擦力大小是12.5NB木块A所受摩擦力大小是11.5NC木块B所受摩擦力大小是9ND木块B所受摩擦力大小是7N20.如图所示，

3、匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直与磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t。若该微粒经过p点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的A轨迹为pb，至屏幕的时间将小于tB轨迹为pc，至屏幕的时间将大于tC轨迹为pb，至屏幕的时间将等于tD轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t例例1 1、如图所示，一束电子（电量为、如图所示，一束电子（电量为e e）以速度）以速度v v垂直射入磁感强度为垂直射入磁感强度为B B，宽为，宽为d d的匀强磁场中，穿的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向

4、的夹角出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角3030，则（，则（1 1）电子的质量是）电子的质量是_（2 2）穿出磁场的时间是）穿出磁场的时间是_ 带电粒子在匀强磁场中运动形式带电粒子在匀强磁场中运动形式带电粒子在匀强磁场中的运动形式仍由粒子的受力情况受力情况及粒子的初速度及粒子的初速度情况共同决定。在匀强磁场中：初速度力的特点 运动形式v0f洛0静止v/B f洛洛0 匀速直线运动匀速直线运动vB f洛洛Bqv 匀速圆周运动匀速圆周运动v与B夹角（090）f洛Bqvsin，等距螺旋运动例例3 3：在边长为：在边长为L L的正方形区域内存在垂直纸面的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场向里的

5、匀强磁场B B，电子从，电子从a a点沿点沿abab方向射入磁方向射入磁场，设电子质量为场，设电子质量为m m，电荷量为，电荷量为e e。求：。求：（4 4）若电子从）若电子从cdcd中点中点N N射出，则射出，则V V0 0为多少？为多少？（3 3）若电子从）若电子从bcbc中点中点M M射出，射出，则则V V0 0为多少？为多少？（2 2）要使电子从）要使电子从cdcd边射出，对边射出，对 初始速度初始速度V V0 0有何要求？有何要求？（1 1）从）从c c点射出的电子速度为点射出的电子速度为V Vc c，在磁场中运动，在磁场中运动 时间为时间为t tc c，从，从d d点射出的电子速度

6、为点射出的电子速度为V Vd d，在，在 磁场中运动时间为磁场中运动时间为t td d，则，则 V Vc c：V Vd d ；t tc c：t td d 。MN练习：练习：方向射入同一足够大的匀强磁场，求以下几种情况方向射入同一足够大的匀强磁场，求以下几种情况下，它们轨道半径之比及周期之比是多少？下，它们轨道半径之比及周期之比是多少？（1 1）以相同速率射入磁场；）以相同速率射入磁场；（2 2）以相同动量射入磁场；）以相同动量射入磁场；（3 3）以相同动能射入磁场。）以相同动能射入磁场。如如图图为为测测量量某某种种离离子子的的荷荷质质比比的的装装置置。让让中中性性气气体体分分子子进进入入电电离

7、离室室A，在在那那里里被被电电离离成成离离子子。这这些些离离子子从从电电离离室室的的小小孔孔飘飘出出，从从缝缝S1进进入入加加速速电电场场被被加加速速。然然后后让让离离子子从从缝缝S2垂垂直直进进入入匀匀强强磁磁场场，最最后后打打在在底底片片上上的的P点点，已已知知加加速速电电压压为为U，磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度为为B，缝缝S2与与P之之间间的的距距离离为为a，离离子子从从缝缝S1进进入入电电场场时时的的速度不计，求该离子的荷质比速度不计，求该离子的荷质比q/m。质谱仪的工作原理质谱仪的工作原理速度选择器的工作原理速度选择器的工作原理回旋加速器的工作原理回旋加速器的工作原理导学：导学：

8、P169（3）导学：导学：P164（6）将将一一束束等等离离子子体体喷喷射射入入磁磁场场，磁磁场场中中有有两两块块平平行行的的金金属属板板A和和B，这这时时金金属属板板上上就就会会聚聚集集电电荷荷，产产生电压，生电压，请回答：请回答：(1)A板上将聚集板上将聚集_电荷电荷 (填填“正正”或或“负负”)(2)设等离子体进入磁场后设等离子体进入磁场后的速度为的速度为v，A、B间的距离间的距离为为d，A、B间匀强磁场的磁间匀强磁场的磁感感应应强强度度为为B。待待电电路路稳稳定定后后，通通过过电电阻阻R的的电电流流为为_，方向向，方向向_。磁流体发电机的工作原理磁流体发电机的工作原理带电粒子在复合场中

9、的运动带电粒子在复合场中的运动 已已知知质质量量为为m的的带带电电液液滴滴，以以速速度度v射射入入互互相相垂垂直直的的匀匀强强电电场场和和匀匀强强磁磁场场中中（电电场场强强度度为为E，磁磁感感应应强强度度为为B），液液滴滴在在此此空空间间刚刚好好能能在在竖竖直直平平面面内内做做匀速圆周运动。如图所示，求：匀速圆周运动。如图所示，求：(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大。液滴做匀速圆周运动的半径多大。(1)液滴在空间受到几个力的作用；液滴在空间受到几个力的作用；(2)液滴带电量及电性；液滴带电量及电性；vBE 质质量量为为m带带正正电电q的的小小滑滑块块，从从半半径径为为R的的光光滑滑绝绝缘缘1/4圆圆弧弧轨轨道道上上由由静静止止自自A端端滑滑下下。整整个个装装置置处处在在方方向向互互相相垂垂直直的的匀匀强强电电场场与与匀匀强强磁磁场场中中。已已知知电电场场E水平向右，磁场水平向右，磁场B垂直纸向里。求：垂直纸向里。求：(1)滑块滑块m到达到达C点时的速度；点时的速度；(2)在在C点时滑块对轨道的压力。点时滑块对轨道的压力。（设轨道固定）（设轨道固定）BE