带电粒子在磁场中的运动精确解析.ppt

P2 【例题2】已知S1、S2为电场、磁场的分界线． 其间距为d，电势差为U，匀强磁场的磁感应强度为B．一带正电的粒子质量为m，电荷量为q，其重力不计，在S1边界附近的P点由静止开始运动．忽略变化场的感应效应和粒子运动的相对论效应． 【10问】如图所示，粒子从第一电场加速后，进入偏转磁场，再从M点进入S3边界右侧区域足够大的第二匀强电场，若粒子在第二电场运动后，又重新回到M点进入磁场，那么第二电场方向与S3边界的夹角是多少?粒子从M点回到磁场到再次离开 磁场的时间是多少? P d B U ＋ S1 S2 － E ＋ S3 L M O1 O2 θ α 对带电粒子在组合场中的运动, 要逐一分析！！ 小结二: “电场” 老师的小结 你的呢？ 例题2设问变化的过程： “左右位置变化”→ “面积大小变化”→ “并列增、减” → “上下位置变化” → “园” →（全方位变化） 加减速 类平抛 “磁场” 运动单一 （2009·深圳二模）如图所示，平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的，只能让垂直打到PQ界面上的电子通过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电量为e，质量为m，在⊿OAC中，OA=a，θ=60°．求： （1）能通过PQ界面的电子 所具有的最大速度是多少； （2）在PQ右侧x轴上什么 范围内能接收到电子． vx θ a 2a vm eE m Q y A C P θ x O θ θ （2008?深圳二模）如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B．现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计微粒的重力．求： （1）微粒在磁场中运动的周期． （2）从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间． （3）若向里磁场是有界的，分布在 以O点为圆心、半径为R和2R的两半 圆之间的区域，上述微粒仍从P点沿 半径方向向左侧射出，且微粒仍能 到达Q点，求其速度的最大值． R N O M P Q B B O1 O2 N O1 O M P Q O2 O3 N O M P Q O1 O2 O3 O4 带电粒子在复合场中的运动分析 复合场：指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场.带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要. 1.当带电粒子在复合场中所受的合外力为０时，粒子将做匀速直线运动或静止. 2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动. 3.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动. 4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的，则粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理. 太复杂---大题慎用！ 选择题---几个应用！ 质谱仪 ★ 回旋加速器 ★ 霍尔效应 ★ ……. ★ 速度选择器 ★ 电磁流量计 ★ 磁流体发电机 ★ 1.速度选择器：由互相垂直的匀强磁场和匀强电场组成 v Bvq Eq 带电粒子（不考虑重力）必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器，否则将发生偏转. 这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得