题带电粒子在电磁场中运动精.ppt

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1、题带电粒子在电磁场中运动第1页，本讲稿共22页25.(10课标课标)在在0 xa、0ya/2范围内有垂直于范围内有垂直于xy平面向平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。坐标原点。坐标原点O处有一处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为、电荷量为q的的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面平面内，与内，与y轴正方向的夹角分布在轴正方向的夹角分布在090范围内。己知粒范围内。己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到到a之间，从发之间，

2、从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的的粒子从粒子源射出时的(1)速度大小；速度大小；(2)速度方向与速度方向与y轴正方向轴正方向夹角的正弦。夹角的正弦。Oaa/2xyB画运动轨迹、找几何关系画运动轨迹、找几何关系第2页，本讲稿共22页Oaa/2xyB在磁场中运动时间最长的粒子是从哪里在磁场中运动时间最长的粒子是从哪里射出去的？射出去的？3第3页，本讲稿共22页解得解得 当当 a/2 R 的区域存在平行x轴，沿 方向的匀强电

3、场，电场强度为E。M点为磁场边界与+y轴的交点，该点有一 粒子源不断辐射出 粒子，在纸面内从M点以相同的速率，沿不同方向射人磁场，发现沿 方向射人磁场的 粒子穿出磁场进人电场后，速度减小到0已知 粒子的质量为m，电荷量为q。(粒子重力不计）(1)求圆形磁场区域中磁感应强度的大小(2)由M点沿 方向射人磁场的 粒子，穿出磁场进入电场后，返回再次穿出磁场，求该粒子从M点开始到再次出磁场时所运动的路程(3)沿与 方向成60角射人的 粒子，最终将从磁场边缘的N点（图中未画出）穿出，求N点的坐标和粒子从M点运动到N点的总时间第18页，本讲稿共22页25.(18分）如图所示，在xOy坐标系第二象限内有一圆

4、形匀强磁场区域，半径为l0，圆心O坐标为(-l0,l0)，磁场方向垂直xOy平面。在x轴上有坐标（-l0，0)的P点,两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向从P点同时射人磁场,电子a的入射方向为y轴正方向，b的入射方向与y轴正方向夹角为。电子a经过磁场偏转后从y轴上的 Q(0，l0）点进人第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为，匀强电场宽为。已知电子质量为m、电荷量为e,不计重力及电子间的相互作用。求：(1)磁场的磁感应强度B的大小(2)a、b两个电子经过电场后到达1轴的坐标差x(3)a、b两个电子从P点运动到达x轴的时间差t。第19页，本讲稿共22页25.(18分

5、）如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直线MN与y轴成30角，P点的 坐标为（a,O),在y轴与直线MN之间的区域内，存在垂直于xOy;平面向里磁感强度为B的匀强磁场。电子束以相同的速度V0从y轴上 的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场。己知从y轴上y=-2a点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过O点，忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。(1)求电子的比荷；(2)若在直角坐标系xOy的第一象限区域内，加 上方向沿y轴正方向大小为E=Bv0的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q，求：从磁场 中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。第20页，本讲稿共22

6、页第21页，本讲稿共22页25（18分）如图所示，在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在t=0时刻，一位于ad边中点O的粒子源在abcd平面内发射出大量的同种带电粒子。所有粒子的初速度大小相同，方向与Od边的夹角分布在0到180范围内。已知沿Od方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的P点离开磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长L不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：（1）粒子的比荷qm；（2）最后离开磁场的粒子在磁场里速度的偏转角（用该角度的三角函数值表示）：（3）假设粒子源发射的粒子在0180范围内按角度均匀分布，在t0时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比。（4）粒子源放在中点如何？第22页，本讲稿共22页