《运动电荷在磁场中受到的力 )》由会员分享，可在线阅读，更多相关《运动电荷在磁场中受到的力 )（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.5运动电荷在磁场中 受到的力轨迹平面与磁 场垂 直因为带电 粒子的初速度和所受洛伦兹 力的方 向都在跟磁场方向垂直的平面内，没有任何 作用使粒子离开这个平面 速度大小不变因为洛伦兹 力总是跟粒子的运动方向垂直,所 以洛伦兹 力不对粒子做功，粒子的速度大小 不变速度方向时刻 改变因为洛伦兹 力总是跟粒子的运动方向垂直， 所以速度方向改变受力大小不变因为速度大小不变,所以洛伦兹 力大小也不变受力方向时刻 改变因为速度方向改变，所以洛伦兹 力方向也改 变轨迹形状圆因为带电 粒子受到一个大小不变，方向总与 粒子运动方向垂直的力，因此带电 粒子做匀 速圆周运动，其向心力就是洛伦兹 力推导:粒子做匀速
2、圆周运动所需的向心力 是由粒子所受的洛伦兹力提供的,所以说明:1、轨道半径和粒子的运动速率成正比。2、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关。带电粒子做圆周运动的分析方法 圆心的确定（）已知入射方向和出射方向,可以通过入射点和出射点分 别作垂直与入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就 是圆弧轨道的圆心V0PMOV带电粒子做圆周运动的分析方法 圆心的确定（）已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入 射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条 垂线的交点就是圆弧轨道的圆心VPMO一、几何关系O 22、运动时间的确定RR1、明确：几何圆中的几个角度关系：弦切角、圆心
3、角与偏转角之间的关系。运动时间的确定v利用偏转角（即圆心角）与弦切角的关 系，或者利用四边形的内角和等与360 计算出圆心角的大小,由公式t=T/ 360可求出粒子在磁场中运动的时 间 注意圆周运动中的有关对称规律v如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出 时,速度与边界的夹角相等,在圆形磁场区域 内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出.一.带电粒子在半无界磁场中的运动 (1)垂直进入OBS(2)有角度进入 O1 O1B02 【例题1】 如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁 场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30角的同样 速度v 射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁 场中射出时相距多
4、远？射出的时间差是多少？MNBOv带电粒子在半无界磁场中的运动S=2R=2mv/BeT=4 m/3Be二、带电粒子在矩形磁场中的偏转 穿过矩形磁场区。要先画好辅助线（半径、速度及延长线）求：由sin=L/R求出。 由 R2=L2 + (R-y)2 解出。由 得出。比较学习：这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论一样吗？思考：o1为线段EF的中点吗？你的结论是什么？你能证明吗？课后试一试！BvLRyOEO1F偏转角: 侧移量y:经历时间t:【例题2】如图所示,一束电子(电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300.求：(1)电子的
5、质量 m(2)电子在磁场中的运动时间tdB ev带电粒子在矩形磁场区域中的运动vrRVO/O 带电粒子在圆形磁场区域中的运动例题v如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段 圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直 于圆弧所在平面，并且指向纸外、有一束粒子对准a端 射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是 一价正离子 vA只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管vB只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管vC只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管vD只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 v一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感 应强度为B，宽度为d的匀强磁场
6、中，穿过 磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹 角是30，则电子的质量是_，穿过 磁场的时间是_2、如图图所示，在半径为为R 的圆圆的范围围内，有匀强磁场场，方向垂直圆圆所在平面向里一带负电带负电 的质质量为为m电电量为为q粒子，从A点沿半径AO的方向射入，并从C点射出磁场场AOC120o则则此粒子在磁场场中运行的时间时间 t_(不计计重力) ABRvvO120C例题 v如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上 ，有两个质量和电量都相等的正负离子，从o点 以相同速度射入磁场中，射入方向与边界成角 。若不计重力，则正负离子在磁场中vA. 运动时间相同vB. 运动轨道半径相同vC. 重新回到边界
7、时速v 度的大小和方向相同vD. 重新回到边界点v 的位置到o点的距离相同 3、如图所示，在直线MN的右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直向里。电子(电量e、质量m)以速度v从MN上的孔A，垂直于MN方向射入匀强磁场，途经P点，并最终打在MN上的C点、已知AP连线与速度方向的夹角为，不计重力。求（1）A、C之间的距离（2）从A运动到P点所用的时间。ANMPv例题v如图所示，在y0的区域内 存在匀强磁场，磁场方向垂 直于xy平面并指向纸面外， 磁感强度为B.一带正电的粒 子以速度v0从O点射入磁场 ，入射方向在xy平面内，与x 轴正向的夹角为，若粒子射 出磁场的位置与O点的距离 为l，求该粒子的电量和质量 之 比. v在真空中，半径为r=310-2m的圆形区域内， 有一匀强磁场，磁场的磁感应强度为B=0.2T ，方向如图所示，一带正电粒子，以初速度 v0=106m/s的速度从磁场边界上直径ab一端a 点处射入磁场，已知该粒子荷质比为 q/m=108C/kg，不计粒子重力，则（1）粒子 在磁场中匀速圆周运动的半径是多少？（2） 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v0与Oa的夹角表 示）？最大偏转角多大？
