带电粒子在磁场中的运动课件.ppt

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1、关于带电粒子在磁场中的运动现在学习的是第1页，共41页1.1.如图，如图，ACAC是一块铅块的截面，曲线是一块铅块的截面，曲线EFGHEFGH是某带电粒子的运是某带电粒子的运动轨迹，匀强磁场与粒子的速度方向垂直，已知粒子在运动动轨迹，匀强磁场与粒子的速度方向垂直，已知粒子在运动中电荷量不变，则以下说法正确的是中电荷量不变，则以下说法正确的是重力不计重力不计A.A.粒子带正电粒子带正电,从从F F穿透穿透ACAC到到G G B.B.粒子带正电粒子带正电,从从G G穿透穿透ACAC到到F FC.C.粒子带负电粒子带负电,从从G G穿透穿透ACAC到到F F D.D.粒子带负电粒子带负电,从从F F

2、穿透穿透ACAC到到G GACEFGHC现在学习的是第2页，共41页2.2.在一个广阔的匀强磁场中，建立一直角坐标系，在一个广阔的匀强磁场中，建立一直角坐标系，在坐标系的原点在坐标系的原点O O释放一速率为释放一速率为v v，质量为，质量为m m，电荷量，电荷量为为+q+q的粒子（重力不计），释放时速度方向垂直于的粒子（重力不计），释放时速度方向垂直于B B的方向，且与的方向，且与x x轴成轴成30300 0角，则其第一次经过角，则其第一次经过y y轴时，轴时，轨迹与轨迹与y y轴交点离轴交点离O O点的距离及运动的时间为多少？点的距离及运动的时间为多少？（不考虑空气阻力）（不考虑空气阻力）O

3、xy300v当其第一次经过当其第一次经过y y轴时，速度方向改变了多少？轴时，速度方向改变了多少？现在学习的是第3页，共41页3.3.以以abab为边界的两匀强磁场的磁感应强度为边界的两匀强磁场的磁感应强度B B1 1=2B=2B2 2，现，现有一质量为有一质量为m m，电荷量为，电荷量为+q+q的粒子，从的粒子，从0 0点以初速点以初速v v0 0沿沿垂直于垂直于abab方向发射，请在图中画出此粒子的运动轨迹，方向发射，请在图中画出此粒子的运动轨迹，并求出经历多少时间该粒子重新回到并求出经历多少时间该粒子重新回到0 0点（重力不计）点（重力不计）B1B2v0ab0现在学习的是第4页，共41页

4、4.4.一束电子以速度一束电子以速度v v0 0垂直射入磁感应强度为垂直射入磁感应强度为B B，宽为，宽为d d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角方向的夹角，则该电子运动的半径？则该电子运动的半径？电子的质量？电子的质量？穿透磁场的时间是穿透磁场的时间是？(电子的电量为电子的电量为e)e)0d 现在学习的是第5页，共41页5.5.如图，在以如图，在以O O点为圆心半径为点为圆心半径为r r的圆形真空内，存在着的圆形真空内，存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从A A点以速度点以速度v v

5、0 0垂垂直于直于B B方向正对方向正对O O点射入磁场中，从点射入磁场中，从C C点射出，点射出，AOCAOC为为1201200 0，则该带电粒子在磁场中运动的时间为多少？则该带电粒子在磁场中运动的时间为多少？ACO.现在学习的是第6页，共41页6.6.如图，在磁感应强度为如图，在磁感应强度为B B的匀强磁场中，有一条直线的匀强磁场中，有一条直线MNMN，距离该直线，距离该直线h h处有一个电子源处有一个电子源S S，它向垂直磁场的各个，它向垂直磁场的各个方向等速率发射电子，已知电子质量为方向等速率发射电子，已知电子质量为m m，电荷量为，电荷量为e e，求（电子重力忽略不计），求（电子重力

6、忽略不计）1 1）为使电子击中）为使电子击中O O点，电子的最小速度的大小以及对应点，电子的最小速度的大小以及对应的速度方向的速度方向?MNOSh2 2）若电子的速率为（）若电子的速率为（1 1）中最小速率的）中最小速率的2 2倍，倍，则为使电子击中则为使电子击中O O点点,电子从电子从S S射出方向与射出方向与osos的夹角为多少？的夹角为多少？现在学习的是第7页，共41页7.7.长为长为L L的水平极板间，处于真空中，且有垂直纸面的水平极板间，处于真空中，且有垂直纸面向内的匀强磁场，如图，磁感应强度为向内的匀强磁场，如图，磁感应强度为B B，板间距离，板间距离为为L L，板不带电，现有质量

7、为，板不带电，现有质量为m m，电荷量为，电荷量为q q的带正的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度线以速度v v平射入磁场，欲使粒子打在极板上，则平射入磁场，欲使粒子打在极板上，则v v的的取值应是怎样的？取值应是怎样的？LL带电粒子在磁场中运动的临界问题带电粒子在磁场中运动的临界问题现在学习的是第8页，共41页8.8.如图，真空中狭长区域的匀强磁场的磁感应强度为如图，真空中狭长区域的匀强磁场的磁感应强度为B B，方，方向垂直纸面向里，宽度为向垂直纸面向里，宽度为d d，速度为，速度为v v的电子从边界的电子从边界CDCD外

8、侧外侧垂直射入磁场，入射方向与垂直射入磁场，入射方向与CDCD的夹角为的夹角为的电子的质量的电子的质量为为m m，电荷量为，电荷量为q q，为使电子从磁场的另一侧边界为使电子从磁场的另一侧边界EFEF射出，求电子的速度射出，求电子的速度v v应为多少？应为多少？CDEFd带电粒子在磁场中运动的临界问题带电粒子在磁场中运动的临界问题现在学习的是第9页，共41页9.如图，一足够长的矩形区域如图，一足够长的矩形区域abcd 内充满方向垂直纸内充满方向垂直纸面向里的磁感应强度为面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，在的匀强磁场，在ad边中点边中点O处垂直磁场向里射入一速度方向跟处垂直磁场向里射入一速度方向

9、跟ad边夹角边夹角=300，大，大小为小为V0的带正电粒子，已知粒子质量为的带正电粒子，已知粒子质量为m,电量为电量为q,ad边长为边长为L,ab边足够长，粒子重力不计，求：边足够长，粒子重力不计，求：1.粒子能从粒子能从ab边射出磁场的边射出磁场的V0大小范围。大小范围。2.2.如果带电粒子不受上述如果带电粒子不受上述V V0 0大小范围的限制，大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间。求粒子在磁场中运动的最长时间。现在学习的是第10页，共41页10.10.在真空中，半径为在真空中，半径为r=310r=310-2-2m m的圆形区域内，有一匀强磁的圆形区域内，有一匀强磁场，磁场的磁感应强

10、度为场，磁场的磁感应强度为B=0.2TB=0.2T，方向如图所示，一带正电，方向如图所示，一带正电粒子，以初速度粒子，以初速度v v0 0=10=106 6m/sm/s的速度从磁场边界上直径的速度从磁场边界上直径abab一端一端a a点处射入磁场，已知该粒子荷质比为点处射入磁场，已知该粒子荷质比为q/m=10q/m=108 8C/kgC/kg，不计，不计粒子重力，则粒子重力，则（1 1）粒子在磁场中匀速圆周运动的半径是多少？）粒子在磁场中匀速圆周运动的半径是多少？（2 2）若要使粒子飞离磁场时有最大的偏转角，其入射时粒子）若要使粒子飞离磁场时有最大的偏转角，其入射时粒子的方向应如何（以的方向应

11、如何（以v v0 0与与OaOa的夹角的夹角表示）？最大偏转角多大？表示）？最大偏转角多大？现在学习的是第11页，共41页10.10.如图所示，在如图所示，在x x轴上方有垂直于轴上方有垂直于xyxy平面向里的匀强磁场，平面向里的匀强磁场，磁感应强度为磁感应强度为B B，在，在X X轴下方有沿轴下方有沿y y轴负方向的匀强电场，场轴负方向的匀强电场，场强为强为E E一质量为一质量为m m，电量为，电量为-q-q的粒子从坐标原点的粒子从坐标原点O O沿着沿着y y轴轴正方向射出射出之后，第三次到达正方向射出射出之后，第三次到达X X轴时，它与点轴时，它与点O O的距的距离为离为L L求此粒子射出

12、时的速度求此粒子射出时的速度V V和运动的总路程（重力不和运动的总路程（重力不计）计）现在学习的是第12页，共41页带电粒子在电场磁场中综合应用带电粒子在电场磁场中综合应用现在学习的是第13页，共41页1.1.一个质量为一个质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的粒子，从容器下方的小孔的粒子，从容器下方的小孔S S1 1飘飘入电势差为入电势差为U U的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S S3 3沿着沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B B的匀强磁场中，最后打的匀强磁场中，最后打到照相底片到照相底片D D上。上。（1 1

13、）求粒子进入磁场时的速率。）求粒子进入磁场时的速率。（2 2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。）求粒子在磁场中运动的轨道半径。质谱仪质谱仪现在学习的是第14页，共41页2 2、一质子进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场、一质子进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场的区域，进入场区时，质子的速度的区域，进入场区时，质子的速度v v与电场和磁场垂直，与电场和磁场垂直，结果此质子恰好不偏转，而做匀速直线运动，如图所示，结果此质子恰好不偏转，而做匀速直线运动，如图所示，已知已知A A极带正电，极带正电，B B极带负电，则下列说法中正确的是极带负电，则下列说法中正确的是()A A、若质子的速度、若质子的速度

14、vvv v,质子将向质子将向B B极偏转极偏转B B、将质子换成电子，速度仍为、将质子换成电子，速度仍为v v，电子将向，电子将向A A极偏转极偏转C C、任何带电离子以速度、任何带电离子以速度v v进入时，都不发生偏转进入时，都不发生偏转D D、负离子以速度、负离子以速度v v进入，而电场消失后，将向进入，而电场消失后，将向B B极偏转极偏转速度选择器速度选择器现在学习的是第15页，共41页如图所示，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平向外，如图所示，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平向外，有一正离子（不计重力）恰能沿直线从左向右水平飞有一正离子（不计重力）恰能沿直线从左向右水平飞越此区域，这种装置称

15、为速度选择器，则（越此区域，这种装置称为速度选择器，则（）A A、若电子从右向左水平飞入，电子将沿直线运动、若电子从右向左水平飞入，电子将沿直线运动B B、若电子从右向左水平飞入，电子将向上偏转、若电子从右向左水平飞入，电子将向上偏转C C、若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏转、若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏转D D、若电子从右向左水平飞入，电子将向外偏转、若电子从右向左水平飞入，电子将向外偏转现在学习的是第16页，共41页3.3.磁流体发电磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能，如图是它的示意图。平行金属板直接转化为电能，如图是它

16、的示意图。平行金属板A A、B B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，场，A A、B B两板间便产生电压。如果把两板间便产生电压。如果把A A、B B和用电器连接，和用电器连接，A A、B B就是一个直流电源的两个电极。就是一个直流电源的两个电极。（1 1）图中）图中A A、B B板哪一个是电源的正极？板哪一个是电源的正极？（2 2）若）若A A、B B两板相距为两板相距为d d，板间磁场按匀强磁场处理，板间磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为磁感应强度为

17、B B，等离子体以速度，等离子体以速度v v沿垂直于沿垂直于B B的方向射的方向射入磁场，这个发电机的电动是多大？入磁场，这个发电机的电动是多大？现在学习的是第17页，共41页4回旋加速器回旋加速器现在学习的是第18页，共41页回旋加速器中磁场的磁感应强度为回旋加速器中磁场的磁感应强度为B B，D D形盒的直径为形盒的直径为d d，用该，用该回旋加速器加速质量为回旋加速器加速质量为m m、电量为、电量为q q的粒子，设粒子加速前的的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：初速度为零。求：（1 1）粒子的回转周期是多大？粒子的回转周期是多大？（2 2）高频电极的周期为多）高频电极的周期为多大？大？（

18、3 3）粒子的最大速度最大粒子的最大速度最大动能各是多大？动能各是多大？（4 4）粒子在同一个粒子在同一个D D形盒形盒中相邻两条轨道半径之比中相邻两条轨道半径之比现在学习的是第19页，共41页练习练习2氘核和氘核和粒子，从静止开始经相同粒子，从静止开始经相同电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作圆周电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作圆周运动运动.则这两个粒子的动能之比为多少？轨道半则这两个粒子的动能之比为多少？轨道半径之径之比比为多少？周期之比为多少？为多少？周期之比为多少？现在学习的是第20页，共41页练习练习1如图，一束具有各种速率的带正一个元电荷的如图，一束具有各种速率的带正一个元电荷的两

19、种铜离子质量分别为两种铜离子质量分别为m m1 1和和m m2,2,水平地经小孔水平地经小孔S S进入有互相进入有互相垂直的匀强电场和匀强磁场的区域，其中磁场、电场垂直的匀强电场和匀强磁场的区域，其中磁场、电场方向如图，只有那些路径不发生偏转的离子才能通过方向如图，只有那些路径不发生偏转的离子才能通过另一小孔进入匀强磁场中，此后两种离子将沿不同路另一小孔进入匀强磁场中，此后两种离子将沿不同路径做圆周运动径做圆周运动,到达底片到达底片P P时两离子间距为时两离子间距为d d，求此，求此d d值。值。已知：已知：E=1.00 E=1.00 10105 5V/m V/m B=0.40TB=0.40T

20、B=0.50TB=0.50Tm m1 1=63=63 1.66 1.66 1010-27-27kgkgm m2 2=65=65 1.66 1.66 1010-27-27kgkg,现在学习的是第21页，共41页例题截面为矩形的金属导体，放在图所示的磁场中，当导体截面为矩形的金属导体，放在图所示的磁场中，当导体中通有图示方向电流时，导体上、下表面的电势、之间中通有图示方向电流时，导体上、下表面的电势、之间有：（）有：（）A BC D无法判断无法判断现在学习的是第22页，共41页.关于回旋加速器的工作原理，下列说法正确的是：关于回旋加速器的工作原理，下列说法正确的是：A、电场用来加速带电粒子，磁场则

21、使带电粒子回旋、电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋B、电场和磁场同时用来加速带电粒子、电场和磁场同时用来加速带电粒子C、同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大、同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由加速电压决定动能由加速电压决定D、同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大、同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由磁感应强度动能由磁感应强度B决定和加速电压决定决定和加速电压决定(A)现在学习的是第23页，共41页IBdh霍尔效应霍尔效应I=neSv=nedhveU/h=evBU=IB/ned=kIB/dk是霍尔系数是霍尔系数现在学习的是第24页，共41页临界问题临

22、界问题例：长为例：长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为，板间距离也为L，板，板不带电，现有质量为不带电，现有质量为m，电量为，电量为q的带正电粒子的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：的办法是：（）A使粒子的速度使粒子的速度v5BqL/4mC使粒子的速度使粒子的速度vBqL/mD使粒子速度使粒子速度BqL/4mv5BqL/4m

23、 现在学习的是第25页，共41页1、结构：、结构：两个两个两个两个D D形盒及两个大磁极形盒及两个大磁极形盒及两个大磁极形盒及两个大磁极 D D形盒间的窄缝形盒间的窄缝形盒间的窄缝形盒间的窄缝 高频交流电高频交流电高频交流电高频交流电现在学习的是第26页，共41页例例1：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是叙述，正确的是()A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用、电场和磁场都对带电粒子起加速作用B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C、只有电场能对带电粒子起加速作用、只有电场能对带电粒子起加速作用D、磁场的作用是

24、使带电粒子在、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速形盒中做匀速圆周运动圆周运动CD现在学习的是第27页，共41页例例2已知回旋加速器中已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应形盒内匀强磁场的磁感应强度强度B=1.5 T，D形盒的半径为形盒的半径为R=60 cm，两盒，两盒间电压间电压u=2104 V，今将，今将粒子从近于间隙中心粒子从近于间隙中心某处向某处向D形盒内近似等于零的初速度，垂直于半形盒内近似等于零的初速度，垂直于半径的方向射入，求：径的方向射入，求：1)所加交流电频率是多大？所加交流电频率是多大？2)粒子离开加速器时速度多大？最大动能是多大？粒子离开加速器时速度多大？最大动能是多

25、大？3)粒子在加速器内运行的时间的最大可能值？粒子在加速器内运行的时间的最大可能值？现在学习的是第28页，共41页5 5、电磁流量计、电磁流量计 如图所示，一圆形导如图所示，一圆形导如图所示，一圆形导如图所示，一圆形导管直径为管直径为管直径为管直径为d d d d，用非磁性材，用非磁性材，用非磁性材，用非磁性材料制成，其中有可以导电料制成，其中有可以导电料制成，其中有可以导电料制成，其中有可以导电的液体向左流动。的液体向左流动。的液体向左流动。的液体向左流动。导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，导电液体中的自由电荷

26、（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，a,ba,ba,ba,b间出现间出现间出现间出现电势差。电势差。电势差。电势差。原理：原理：原理：原理：当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a a a a、b b b b间的电势差就保持稳间的电势差就保持稳间的电势差就保持稳间的电势差就保持稳定。定。定。定。流量（流量（流量（流量（Q Q Q Q）：）：）：）：现在学习的是第29页，共41页 其等离子气体喷入磁场，正、负离其等离子气体喷

27、入磁场，正、负离其等离子气体喷入磁场，正、负离其等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到两极板上，在两极板上产生电势差集到两极板上，在两极板上产生电势差集到两极板上，在两极板上产生电势差集到两极板上，在两极板上产生电势差.设等离子气体的电阻率为设等离子气体的电阻率为设等离子气体的电阻率为设等离子气体的电阻率为 ，则电源，则电源，则电源，则电源的内阻为：的内阻为：的内阻为：的内阻为：6 6、磁流体发电机、磁流体发电机原理：原理：原理：原理：设设设设A A A A、B B

28、 B B平行金属板的面积为平行金属板的面积为平行金属板的面积为平行金属板的面积为S S S S，相距，相距，相距，相距L L L L，喷，喷，喷，喷入气体速度为入气体速度为入气体速度为入气体速度为v v v v，板间磁场的磁感应强度为，板间磁场的磁感应强度为，板间磁场的磁感应强度为，板间磁场的磁感应强度为B B B B 当等离子气体匀速通过当等离子气体匀速通过当等离子气体匀速通过当等离子气体匀速通过A A A A、B B B B板间时，板间时，板间时，板间时，A A A A、B B B B板上聚集的电荷最多，板间电势差最板上聚集的电荷最多，板间电势差最板上聚集的电荷最多，板间电势差最板上聚集的

29、电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势。大，即为电源电动势。大，即为电源电动势。大，即为电源电动势。此时离子受力平衡：此时离子受力平衡：此时离子受力平衡：此时离子受力平衡：EqEqEqEqBqvBqvBqvBqv电动势：电动势：电动势：电动势：ELELELELBLvBLvBLvBLvE E E EBvBvBvBv则中的电流为：则中的电流为：则中的电流为：则中的电流为：现在学习的是第30页，共41页在以坐标原点在以坐标原点O O为圆心、半径为为圆心、半径为r r的圆形区域内，存在的圆形区域内，存在磁感应强度大小为磁感应强度大小为B B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。、方向垂直于纸面向里的匀强磁

30、场。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x x轴的交点轴的交点A A处以处以v v沿沿x x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y y轴的交点轴的交点C C处沿处沿y y方向飞出。方向飞出。请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/mq/m。若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的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大小变为BB，该粒子从，该粒子从A A处以相同的速度射入磁场，但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飞出磁场时的速度方向相对于入射方向

31、改变了600600，求磁，求磁感应强度为多大？此次粒子在磁场中运动所用时间感应强度为多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t t是多是多少？少？oyxBCA图现在学习的是第31页，共41页一个方向垂直于一个方向垂直于xyxy平面的匀强磁场，分布在平面的匀强磁场，分布在以以O O为中心的一个圆形区域内，一个质量为为中心的一个圆形区域内，一个质量为m m、电荷量为电荷量为q q的带电粒子，由原点的带电粒子，由原点O O开始运动，开始运动，初速度为初速度为v v，方向沿，方向沿x x轴正方向。粒子经过轴正方向。粒子经过y y轴上的轴上的P P点（点（OP=LOP=L）时，速度方向与）时，速度方向与y y

32、由正方由正方向成向成300300角，不计重力，求磁感应强度角，不计重力，求磁感应强度B B和处和处于于xyxy平面内磁场的半径平面内磁场的半径R R。OxyPL300VV图现在学习的是第32页，共41页在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果。现设想在以达到预想的实验效果。现设想在xOyxOy的纸面内存在以下的匀强的纸面内存在以下的匀强磁场区域，在磁场区域，在O O点到点到P P点区域的点区域的x x轴上方，磁感应强度为轴上方，磁感应强度为B B，方向垂直，方向垂直纸面向外，在纸面向外，在x x轴下方，磁感

33、应强度大小也为轴下方，磁感应强度大小也为B B，方向垂直纸面，方向垂直纸面向里，向里，OPOP两点距离为两点距离为x x0 0（如图所示）。现在原点（如图所示）。现在原点O O处以恒定速度处以恒定速度v v0 0不断地向第一象限内发射氘核粒子。不断地向第一象限内发射氘核粒子。（1 1）设粒子以与）设粒子以与x x轴成轴成4545角从角从O O点射出，第一次与点射出，第一次与x x轴相交于轴相交于A A点，第点，第n n次与次与x x轴交于轴交于P P点，求氘核粒子的比荷（用已知量点，求氘核粒子的比荷（用已知量B B、x x0 0、v v0 0、n n表示），并求表示），并求OAOA段粒子运动轨

34、迹的弧长（用已知量段粒子运动轨迹的弧长（用已知量x x0 0、v v0 0、n n表示）。表示）。（2 2）求粒子从）求粒子从O O点到点到A A点所经历时间点所经历时间t t1 1和从和从O O点到点到P P点所经历时间点所经历时间t t（用已知量（用已知量x x0 0、v v0 0、n n表示）。表示）。现在学习的是第33页，共41页如图所示，坐标系如图所示，坐标系xOyxOy位于竖直平面内，在该区域位于竖直平面内，在该区域内有场强内有场强E=E=12N/C12N/C、方向沿、方向沿x x轴正方向的匀强电场和磁轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为感应强度大小为B=B=2T2T、沿水平方向且

35、垂直于、沿水平方向且垂直于xOyxOy平面指平面指向纸里的匀强磁场一个质量向纸里的匀强磁场一个质量m=m=410kg410kg，电量，电量q=q=2.510C2.510C带正电的微粒，在带正电的微粒，在xOyxOy平面内做匀速直线运平面内做匀速直线运动，运动到原点动，运动到原点O O时，撤去磁场，经一段时间后，带电时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了微粒运动到了x x轴上的轴上的P P点取点取g g=10 m=10 ms2s2，求：，求：（1 1）微粒运动到原点）微粒运动到原点O O时速度的大小和方向；时速度的大小和方向；（2 2）P P点到原点点到原点O O的距离；的距离；xyBEP

36、0图现在学习的是第34页，共41页电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为转技术实现的。电子束经过电压为U的加速的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为半径为r。当不加磁场时，电子束将通过。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心点而打到屏幕的中心M点，为了让电子束射点，为了让电子束射到屏幕边缘到屏幕边缘P点，需要加磁场，使电子束偏点，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度转一已知角度，此时磁场的磁感应强

37、度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？（设电子的质量为应为多少？（设电子的质量为m、电荷量为、电荷量为e）现在学习的是第35页，共41页一磁场宽度为一磁场宽度为L L，磁感应强度为，磁感应强度为B B，如图所示。，如图所示。一电荷质量为一电荷质量为m m，带电量为，带电量为q q，不计重力，不计重力，以一速度（方向如图）射入磁场。若不使其以一速度（方向如图）射入磁场。若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？现在学习的是第36页，共41页带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中运动的问题有以下三种情况：带电粒子在复合场中运动的问题有

38、以下三种情况：（1 1）带电粒子在复合场中做匀速直线运动，则所受的）带电粒子在复合场中做匀速直线运动，则所受的合外力为零。可根据平衡条件列方程求解。合外力为零。可根据平衡条件列方程求解。（2 2）带电粒子在复合场中的竖直平面内做匀圆周速）带电粒子在复合场中的竖直平面内做匀圆周速运动时，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力。运动时，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力。可根据平衡条件和粒子的圆周运动列方程联立求解。可根据平衡条件和粒子的圆周运动列方程联立求解。（3 3）当带电粒子在复合场中作非匀变速运动时，可）当带电粒子在复合场中作非匀变速运动时，可应用动能定理和能量守恒定律列方程求解。应用动能

39、定理和能量守恒定律列方程求解。现在学习的是第37页，共41页个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，该强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，该带电微粒必然带带电微粒必然带 （填（填“正正”或或“负负”）电，旋转方向为）电，旋转方向为 （填（填“顺时针顺时针”或或“逆时针逆时针”）。若已知圆的半径）。若已知圆的半径为为r r，电场强度的大小为，电场强度的大小为E E，磁感应强度的大，磁感应强度的大小为小为B B，重力加速度为，重力加速度为g g，则线速度为，则线速度为 。现在学习的是第38页，共41页如图所示，在地面附近的竖直

40、面内，有沿水如图所示，在地面附近的竖直面内，有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为度大小为B B，同时存在着水平向左的匀强电，同时存在着水平向左的匀强电场场强大小为场场强大小为E E，一个带正电的油滴在此复，一个带正电的油滴在此复合场中始终沿与水平方向成合场中始终沿与水平方向成3030角的方向斜角的方向斜向下做直线运动（其运动轨迹如图中实线所向下做直线运动（其运动轨迹如图中实线所示），求油滴运动的速率大小。示），求油滴运动的速率大小。现在学习的是第39页，共41页1010、质量为、质量为m m，带电荷量为，带电荷量为q q的微粒，以速度的微粒，以速度v v与水平方向成与水平方向成4545进入匀强电场和匀强磁进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示。微粒恰好能场同时存在的空间，如图所示。微粒恰好能做匀速直线运动，求：做匀速直线运动，求：（1 1）电场强度的大小。）电场强度的大小。（2 2）磁感应强度的大小，该微粒带何种电）磁感应强度的大小，该微粒带何种电荷。荷。现在学习的是第40页，共41页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第41页，共41页