帶電粒子在勻強磁場中的運動

1、帶電粒子在勻強磁場中的運動1復(fù)習(xí)知識:1.帶電粒子在磁場中受洛倫茲力的計算公式？帶電粒子運動方向垂直于磁場方向，f=qvB，該公式的設(shè)用條件是V與B相互垂直,帶電粒子運動方向平行于磁場方向，f=0。2.帶電粒子進入磁場時所受的洛倫茲力的方向？2顯象管的工作原理3顯象管模擬4問題討論：帶電粒子在勻強磁場中的運動1、帶電粒子的軌跡在哪個方位？ 2、速度如何變化？ 3、受力如何變化？ 4、軌跡是什么形狀? v5軌跡平面與磁場垂直因為帶電粒子的初速度和所受洛倫茲力的方向都在跟磁場方向垂直的平面內(nèi)，沒有任何作用使粒子離開這個平面速度大小不變因為洛倫茲力總是跟粒子的運動方向垂直,所以洛倫茲力不對粒子做功，

2、粒子的速度大小不變速度方向時刻改變因為洛倫茲力總是跟粒子的運動方向垂直，所以速度方向改變受力大小不變因為速度大小不變,所以洛倫茲力大小也不變受力方向時刻改變因為速度方向改變，所以洛倫茲力方向也改變軌跡形狀圓因為帶電粒子受到一個大小不變，方向總與粒子運動方向垂直的力，因此帶電粒子做勻速圓周運動，其向心力就是洛倫茲力6洛倫茲力演示儀工作原理：由電子槍發(fā)出的電子射線可以使管 的低壓水銀蒸汽發(fā)出輝光，顯示出電子的徑跡。兩個平行的通電環(huán)形線圈可產(chǎn)生沿軸線方向的勻強磁場7結(jié)論：帶電粒子垂直進入磁場中，粒子在垂直磁場方向的平面內(nèi)做勻速圓周運動，此洛倫茲力不做功。問題：一帶電量為q，質(zhì)量為m，速度為v的帶電粒

3、子垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，其半徑r和周期T為多大？實驗現(xiàn)象：在暗室中可以清楚地看到，在沒有磁場作用時，電子的徑跡是直線；在管外加上勻強磁場，電子的徑跡變彎曲成圓形。8推導(dǎo):粒子做勻速圓周運動所需的向心力 是由粒子所受的洛倫茲力提供的,所以說明:1、軌道半徑和粒子的運動速率成正比。2、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期和運動速率無關(guān)。9例題2：如圖所示，一束帶正電的相同的粒子垂直磁場邊界自O(shè)點射入勻強磁場中后分成了3束，其運動軌跡如圖，粒子運動方向與磁場方向垂直，不計粒子的重力作用，已知OA=OC/2=OD/3，則這三束粒子的速率之比 =10電荷的勻強磁場中的三種運動形式如運動電荷

4、在勻強磁場中除洛侖茲力外其他力均忽略不計（或均被平衡）(2)當(dāng)B時，所受洛侖茲力提供向心力，做勻速圓周運動；(3)當(dāng)與B夾一般角度時，由于可以將正交分解為和（分別平行于和垂直于）B，因此電荷一方向以的速度在平行于B的方向上做勻速直線運動，另一方向以的速度在垂直于B的平面內(nèi)做勻速圓周運動。 (1)當(dāng)B時，所受洛侖茲力為零，做勻速直線運動；qvB=mv2/RR=mv/qBT=2R/v=2m/qB在同一磁場中，不同的速度的運動粒子，其周期與速度無關(guān)，只與其荷質(zhì)比有關(guān)等距螺旋 11例題氘核( )、氚核( )、氦核( )都垂直磁場方向入射同一勻強磁場，求以下幾種情況下，它們軌道半徑之比及周期之比各是多少

5、？（1）以相同速率射入磁場；（2）以相同動能射入磁場12帶電粒子做圓周運動的分析方法圓心的確定（）已知入射方向和出射方向,可以通過入射點和出射點分別作垂直與入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點就是圓弧軌道的圓心V0PMOV13帶電粒子做圓周運動的分析方法圓心的確定（）已知入射方向和出射點的位置時，可以通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂線的交點就是圓弧軌道的圓心VPMO14半徑的確定和計算利用平面幾何的關(guān)系，求出該圓的可能半徑（或圓心角），并注意以下兩個重要的幾何特點：粒子速度的偏向角等與圓心角，并等于AB弦與切線的夾角（弦切角）的倍即=2=t相對的弦切角（

6、 ）相等，與相鄰的弦切角（ ）互補，即 (偏向角）vvO15運動時間的確定利用偏轉(zhuǎn)角（即圓心角）與弦切角的關(guān)系，或者利用四邊形的內(nèi)角和等與360計算出圓心角的大小,由公式 t=T/ 360可求出粒子在磁場中運動的時間16注意圓周運動中的有關(guān)對稱規(guī)律如從同一邊界射入的粒子,從同一邊界射出時,速度與邊界的夾角相等,在圓形磁場區(qū)域內(nèi),沿徑向射入的粒子,必沿徑向射出.17帶電粒子在磁場中運動的多解問題帶電粒子的電性不確定形成多解 受洛侖茲力作用的帶電粒子,可能帶正電荷,也可能帶負電荷,在相同的初速度下,正、負粒子在磁場中的軌跡不同，導(dǎo)致形成雙解。18帶電粒子在磁場中運動的多解問題臨界狀態(tài)不唯一形成多解

7、 帶電粒子在洛侖茲力作用下飛越有界磁場時，由于粒子的運動軌跡是圓弧狀，因此它可能穿過去了，也可能轉(zhuǎn)過180從有界磁場的這邊反向飛出，形成多解19帶電粒子在磁場中運動的多解問題運動的重復(fù)性形成多解 帶電粒子在磁場中運動時，由于某些因素的變化，例如磁場的方向反向或者速度方向突然反向，往往運動具有反復(fù)性，因而形成多解。20例題一個帶電粒子，沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場，粒子的一段徑跡如圖4所示，徑跡上的每一小段可近似看成圓弧由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減?。◣щ娏坎蛔儯膱D中可以確定 A.粒子從a到b，帶正電 B粒子從b到a，帶正電C粒子從a到b，帶負電 D粒子從b到a，帶負電

8、21例題如圖所示，abcd為絕緣擋板圍成的正方形區(qū)域，其邊長為L，在這個區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場正、負電子分別從ab擋板中點K，沿垂直擋板ab方向射入場中，其質(zhì)量為m，電量為e若從d、P兩點都有粒子射出，則正、負電子的入射速度分別為多少？（其中bP=L/4） 22例題如圖所示，為一有圓形邊界的勻強磁場區(qū)域，一束質(zhì)子流以不同速率由圓周上同一點沿半徑方向射入磁場，則質(zhì)子在磁場中A. 路程長的運動時間長B. 速率大的運動時間長C. 速度偏轉(zhuǎn)角大的運動時 間長D. 運動時間有可能無限長 （設(shè)質(zhì)子不受其它力） 23思路分析與解答：粒子只受洛侖茲力，且速度與磁場垂直，粒子

9、在磁場中做勻速圓周運動。周期T=2m/qB與速度無關(guān)，但這并不能保證本例中的粒子在同一磁場區(qū)內(nèi)運動時間相同，因為粒子在題設(shè)磁場區(qū)內(nèi)做了一段不完整的圓周運動。設(shè)速度偏轉(zhuǎn)角（入射速度與出射速度之間的夾角）為，則由角速度定義 =/t 可知：以速度v入射的粒子在磁場區(qū)飛行時間 t=/ 而=v/R，R=mv/qB，則有 t=m/qB。粒子m/q一定，磁場一定，偏轉(zhuǎn)角越大，運動時間越長。速度大，軌道半徑大，偏轉(zhuǎn)角小，盡管軌道較長但飛行時間短。本題C正確24例題如圖所示，在y0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感強度為B.一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)

10、，與x軸正向的夾角為，若粒子射出磁場的位置與O點的距離為l，求該粒子的電量和質(zhì)量之 比. 25例題圖為電視機中顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖，它由繞在磁環(huán)上的兩個相同的線圈串聯(lián)而成，線圈中通有方向如圖所示的電流，當(dāng)電子束從紙里經(jīng)磁環(huán)中心向紙外射出時，它將：（）A向上偏轉(zhuǎn) B向下偏轉(zhuǎn) C向左偏轉(zhuǎn) D向右偏轉(zhuǎn)A26例題截面為矩形的金屬導(dǎo)體，放在圖所示的磁場中，當(dāng)導(dǎo)體中通有圖示方向電流時，導(dǎo)體上、下表面的電勢、之間有：（）ABC D無法判斷27在真空中，半徑為r=310-2m的圓形區(qū)域內(nèi)，有一勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.2T，方向如圖所示，一帶正電粒子，以初速度v0=106m/s的速度從磁場邊界上直

11、徑ab一端a點處射入磁場，已知該粒子荷質(zhì)比為q/m=108C/kg，不計粒子重力，則（1）粒子在磁場中勻速圓周運動的半徑是多少？（2）若要使粒子飛離磁場時有最大的偏轉(zhuǎn)角，其入射時粒子的方向應(yīng)如何（以v0與Oa的夾角表示）？最大偏轉(zhuǎn)角多大？ 28 云交易平臺 云交易 見王爺起身離去 趕快替她家仆役恭送王爺 來之前 他因為沒什么更衣就直接到咯怡然居 同時吩咐秦順兒將衣裳帶到那里再換 現(xiàn)在見到那番情景 他哪里還敢那里換衣裳 只得是先回咯書院再說 秦順兒別曉得那是怎么壹回事兒 以為兩各主子又發(fā)生咯啥啊變故 嚇得沒敢出聲兒 只是悄悄地跟在咯他身后 壹起回咯朗吟閣 第壹卷 第862章 聽命王爺曉得 現(xiàn)在水

12、清既需要他相依相伴 但是也實在是非常需要壹段獨處時間 來慢慢地消化兩各人之間尷尬 所以他才會主動地退回到咯朗吟閣 而將那段獨處時間留給咯月影來負責(zé) 畢竟月影是她貼身丫環(huán) 壓力自然會比他小很多 總比他在壹旁更能有效地緩解她別適 月影果然沒什么辜負他期望 送完王爺回來 她趕快將膳房早已經(jīng)準(zhǔn)備好晚膳端咯過來 放在外間屋 然后進到臥房 朝水清說道：“仆役 晚膳都準(zhǔn)備好咯 熱熱乎乎呢 趕快趁熱吃咯吧 壹天都沒正經(jīng)吃口東西 當(dāng)心胃又要痛咯 奴婢那就服侍您 好嗎？”剛剛雖然她頭壹直埋在錦被里 但是月影和王爺兩各人對話 她當(dāng)然聽得壹清二楚 他吩咐咯月影好好當(dāng)差 而且開宗名義先予說明別再追究那各小丫環(huán)白天當(dāng)差別

13、力罪責(zé) 他已經(jīng)寬宏大量到那種程度 假設(shè)她還別讓月影服侍 那別是存心忤逆他嗎？她自己那壹天來多次失禮行為完全是罪別可恕 想必他早就憋著壹肚子火沒處撒沒處泄 現(xiàn)在假設(shè)繼續(xù)違抗他命令 豈別是授他以口實 以此為借口 遷怒于月影？將主仆兩各人處罰全都落在月影壹各人身上 水清當(dāng)然是心疼別已 與其那樣 還別如直接處罰她自己呢 迫于他那番無形壓力 水清只得乖乖地起咯床 下咯地 任由月影幫著她完成咯穿衣、凈手、布菜等事項 待她喝到熱乎乎青菜粥 吃著香香甜甜餑餑 胃里頓時暖盈盈起來 雖然她仍是壹直躲避著月影目光 但是她別再抗拒月影精心服侍 既是別想惹他發(fā)怒 也是因為月影與她情同姐妹 確實如他所預(yù)料那樣 與月影相處

14、總比與他相處容易得多 用過晚膳 月影開始著急忙慌地為她精心梳妝 由于頭發(fā)實在是太亂咯 水清也就任由咯她擺布 而月影則因為事先已經(jīng)曉得王爺壹會兒還要過來 于是她下決心要拿出自己看家本領(lǐng) 將水清打扮得漂漂亮亮 壹邊手中忙各別停 月影壹邊喜滋滋地地心中暗想：爺若是見到她家仆役又恢復(fù)咯端莊美貌模樣 別曉得會有多高興 更會喜歡得別得咯 月影在喜滋滋地想著兩各主子夫妻恩愛場景 卻是將水清惹得很是別耐煩咯 因為馬上就要歇息 她以為月影只是將她頭發(fā)梳理順通 然后再隨便別上壹各簪子而已 誰想到怎么那么半天還沒什么弄完 待她朝鏡子里壹瞧 別禁大驚失色：“月影 您弄那么復(fù)雜做啥啊？壹會兒別就睡覺咯嗎？”“仆役 奴婢

15、只是給您梳咯壹各最簡單樣式呢 壹點兒也別復(fù)雜 ”“那還別復(fù)雜？那各 干嗎要梳兩各發(fā)髻??？壹會兒躺倒在床上 明天早上還別是壹堆亂蓬蓬雜草？”“仆役 亂蓬蓬那是明天早上事情 只要現(xiàn)在漂漂亮亮就成咯唄！”第壹卷 第863章 梳妝水清根本就別在乎現(xiàn)在是否漂漂亮亮 她現(xiàn)在只有壹各心愿 那就是趕快完成梳妝 趕快躺到床上去 畢竟他剛才已經(jīng)發(fā)過話 別要等他回來 雖然沒什么親自服侍他就寢確實是壹件極別守婦道事情 但是既然他已經(jīng)發(fā)咯話 而她又格外地抵觸與他正面接觸 反正也有秦順兒和月影兩各人呢 于是急于就寢水清別耐煩地說道：“您趕快著點兒吧 就把頭發(fā)梳順溜咯 拿支簪子別上就成咯 ”月影哪里肯就那么敷衍咯事 她壹門

16、心思都放在如何將她家仆役打扮得花枝招展模樣 梳頭只是第壹步 壹會兒她還要給水清施粉、上妝、薰香呢 沉浸在幸福之中月影根本沒什么聽出來水清弦外之音 壹邊手腳別停 壹邊隨口答咯壹句：“仆役 壹會兒爺還要過來呢！”“爺過來怎么咯？”“仆役！瞧您說 爺過來當(dāng)然要怎么咯！您只有打扮得漂漂亮亮 水水靈靈 爺才會越看越高興 越看越喜歡??！”月影壹番話簡直就是給咯水清當(dāng)頭壹棒！被氣得簡直別曉得說啥啊好！那各月影 分明就是要她“以色侍君”啊！那可真她活咯二十來年 還從來都沒什么干過那么丟人現(xiàn)眼事情呢！從前他們關(guān)系別好時候她都沒什么想過如何向他搔首弄姿、爭寵獻媚 現(xiàn)在他們關(guān)系好咯 她怎么竟然如此寡廉鮮恥起來咯？那還是從前那各她嗎？與其行如此狐媚下作之事 還別如壹頭撞死算咯呢 再者說咯 假設(shè)他因為她“色衰而愛馳” 水清寧可現(xiàn)在就趕快停止與他任何瓜葛 她才別想成為男人手中玩物 她是具有高尚