3-1第三章第6节(题课一)2012.11.233-1第三章第6节(习题课一)2012.11.23.ppt

◆.条件： * 第6节：带电粒子在匀强磁场中的运动 磁 场 第三章 E-mail: ncyztyjs@163.com 选修3—1 南昌一中物理组：xjm 2012.11.23 复习回顾: 思考：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件？ ①.粒子只受洛伦兹力; ②.粒子的v⊥B B——匀强磁场. B V q0 F洛 R q0 ◆.特征方程： ------洛伦兹力提供向心力. vB q f = 洛 r v m 2 = r = mv qB 半径： 周期: qB m v r T p p 2 2 = = ★. T与v、r 无关. ■带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的分析 一、找圆心； 二、定半径； 三、求时间 其中画出粒子运动的轨迹是解题的前提 一、怎样找圆心？ 1．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于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。 v0 P M O v 2．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． v P M O 【习题1】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的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来射入方向的夹角是30o，则电子的质量是多大？穿透磁场的时间是多少？ 30o B d 0 r r 300 【变式1】一磁场宽度为L，磁感应强度为B，如图所示，一电荷质量为m，带电荷量为－q，不计重力，以一速度（方向如图）射入磁场．若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？ 步步高P63检测区（第3题） 【解析】：若要粒子不从右边界飞出，当达最大速度时运动轨迹如图所示，由几何知识可求得半径r，即： r + r cos θ＝L qvB 又由 r v m 2 = 所以：v＝Bqr/m＝BqL/m（1+ cos θ）? 【习题2】（2004北京理综19题）如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍。其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ） A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点 C．a点 D．在a、m之间某点 v n b d c m a C a b P v 45° O C (1). t= πm 2qB (2). S= 2 r 2 qB mv = 【习题2-1】如图所示，一带正电粒子质量为m，带电量为q，从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45°角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区，粒子初速度大小为v，则: （1）粒子经过多长时间再次到达隔板？ （2）到达点与P点相距多远？（不计粒子的重力） x y O V0 B θ 解：如图所示作辅助线， 由几何知识可得： Sin θ=L/2R 故运动半径为： q sin 2 L R = 运动时间为： ( ) qB m t q p 2 2 - = 【习题2-2】（2001高考）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，磁感应强度为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轴正方向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求粒子运动的半径和运动时间。 V V V V V V V ◆. 当带电粒子从同一边界入射出射时速度与边界夹角相同. V 对称性 ■注意圆周运动中的有关对称规律 【习题3】一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示.粒子q1的轨迹半径为r1，粒子q2 的轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2 分别是它们的带电量. 则:（1） q1 带___电、q2带____电， （2）荷质比之比为 q1/m1 : q2/m2 ＝ _____. r2 r1 V B 正 负 解析: r=mv/qB ∴q/m=v/Br∝1/r ∴q 1/m1 : q2 /m2 = r2/r1 = 2:1 2:1 【习题3-1】如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。