帶電粒子在圓磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)自用演示文稿

帶電粒子在圓磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)自用演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四帶電粒子在圓磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)自用現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四帶電粒子的垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)1.洛侖茲力提供向心力2.軌道半徑3.周期帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)4.在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四只受洛侖茲力作用下帶電粒子的運(yùn)動(dòng)1.當(dāng)v//B時(shí)，F(xiàn)L=0。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況：勻速直線運(yùn)動(dòng)。IIBv現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四只受洛侖茲力作用下帶電粒子的運(yùn)動(dòng)vBqv-q，mB解決問題的關(guān)鍵是作圖，作圖的關(guān)鍵在于找到圓周運(yùn)動(dòng)的圓心O、半徑r及轉(zhuǎn)過的圓心角α，充分利用圓中的幾何關(guān)系、對(duì)稱性等。

確定半徑的方法：物理方法：幾何方法：勾股定理、余弦定理等2.當(dāng)v⊥B時(shí)，F(xiàn)L=qvB帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況：勻速圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四解決帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的基本方法：

解決帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題，物理情景非常簡(jiǎn)單，難點(diǎn)在準(zhǔn)確描繪出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡?？梢哉f畫好了圖就是成功的90%。因此基本方法是作圖，而作圖的關(guān)鍵是找軌跡圓的圓心、軌跡圓的半徑、充分利用直線與圓、圓與圓相交（相切）圖形的對(duì)稱性。作圖時(shí)先畫圓心、半徑，后畫軌跡圓弧。在準(zhǔn)確作圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)幾何關(guān)系列方程求解?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四例1如圖所示，有一質(zhì)量為m=1.0×10-19kg，電荷量為q=1.0×10-12C的負(fù)電荷從A點(diǎn)以v=2×104m/s的速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.025T，寬度為d=4cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則穿透磁場(chǎng)的時(shí)間是？

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四例2如圖所示，有一質(zhì)量為m=1.0×10-19kg，電荷量為q=1.0×10-12C的負(fù)電荷從A點(diǎn)以一定的速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.025T，寬度為d=cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從距A豎直距離3cm處的B點(diǎn)穿透磁場(chǎng)時(shí)。則穿透磁場(chǎng)的時(shí)間是？

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××AB現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××●o方法二：利用一速度的垂線與弦的中垂線的交點(diǎn)即為圓心?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四例1如圖所示，一束電子（電量為1.6*10-19）以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來入射方向成夾角。則穿透磁場(chǎng)的時(shí)間是？

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××●o方法三：利用兩速度垂線的交點(diǎn)即為圓心。現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××●o方法四：利用速度的垂線與軌跡圓外接角的角平分線的交點(diǎn)找圓心現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四例3

如圖所示，在垂直于坐標(biāo)平面的方向有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。一帶正電荷量q的粒子，質(zhì)量為m，從O點(diǎn)以某一速度垂直射入磁場(chǎng)，其軌跡與軸的交點(diǎn)A、C到O點(diǎn)的距離分別為a,b。試求：（1）初速度與x軸的夾角；（2）初速度的大小?！瘛馎C●0方法五：兩條弦的垂直平分線的交點(diǎn)即為圓心。現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四●●AC●0●●AC●0AC的中點(diǎn)即為圓心●先畫軌跡圓后添加已知特征對(duì)象現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四一、對(duì)稱法

帶電粒子如果從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的直線邊界射入又從該邊界射出，則其軌跡關(guān)于入射點(diǎn)和出射點(diǎn)線段的中垂線對(duì)稱，且入射速度方向與出射速度方向與邊界的夾角相等（如圖1）?，F(xiàn)在是15頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四一、對(duì)稱法

帶電粒子如果沿半徑方向射入具有圓形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則其射出磁場(chǎng)時(shí)速度延長(zhǎng)線必過圓心（如圖2）。利用這兩個(gè)結(jié)論可以輕松畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，找出相應(yīng)的幾何關(guān)系。現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四如圖3所示，直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與MN成30°角的同樣速度v射入磁場(chǎng)（電子質(zhì)量為m，電荷為e），它們從磁場(chǎng)中射出時(shí)相距多遠(yuǎn)？射出的時(shí)間差是多少？現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四如圖5所示，在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子以速度v0從M點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng)區(qū)，并由N點(diǎn)射出，O點(diǎn)為圓心。當(dāng)∠MON＝120°時(shí)，求：帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)的偏轉(zhuǎn)半徑R及在磁場(chǎng)區(qū)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四例4

如圖所示，y軸右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外（圖中未畫出）。一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為＋e的質(zhì)子以速度v從O點(diǎn)沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。質(zhì)子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從b點(diǎn)處穿過x軸進(jìn)入第四現(xiàn)象，速度方向與x軸正方向成30°。不計(jì)質(zhì)子的重力。畫出質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑和最小面積。vyxm+qbO·v30°·求圓形磁場(chǎng)最小半徑:關(guān)鍵在于:找到射入點(diǎn)和射出點(diǎn),并定圓心畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有21頁(yè)\編輯于星期四xy利用速度的垂線與角的平分線的交點(diǎn)找圓心軌跡圓邊界圓現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有21頁(yè)\