X34带电粒子在磁场中的运动(二).doc

 HYPERLINK 阳光家教网  HYPERLINK   HYPERLINK 家教学习资料 更多 HYPERLINK 家教学习 HYPERLINK 资料下载 PAGE  PAGE 10 §X3.4 带电粒子在磁场中的运动（二） 执笔人：德州二中 王秀香 【学习目标】 有界磁场问题 【自主学习】 1、如图所示一电子以速度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入射方向夹角为30°，则电 子做圆周运动的半径为 ，电子的质量为 ，运动时间为 。 总结： 【典型例题】 1、求带电粒子在有界磁场中的运动的时间 例1、如图所示，在半径为r的圆形区域内， 有一个匀强磁场，一带电粒子以速度v0从M点 沿半径方向射入磁场区，并由N点射出，O点为 圆心，∠MON=120°时，求：带电粒子在磁场区域的偏转半径R及在磁场区域中的运动时间。 2、求有界磁场的磁感应强度 例2、如图所示有一边长为a的等边三角形与匀 强磁场垂直，若在三角形某边中点处以速度v发射一 个质量为m、电量为e的电子，为了使电子不射出这 个三角形匀强磁场，则该磁场磁感应强度的最小值为多少？ 例3、如图所示，一束质子沿同方向从正方形的顶点a射入匀强磁场，分成两部分，分别从bc边和cd边的中点e、f点射出磁场，求两部分质子的速度之比。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8） 例4、长为L、间距也为L的两平行金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B。今有质量为m、带电荷量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（ ） ① ② ③ ④ 以上正确的是（ ） A、①② B、②③ C、只有④ D、只有② 【针对训练】 1、如图所示，在x轴的上方（y≥0）存在着垂直 于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在原点O有 一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电 荷量为q的正离子，速率都是v，对那些在xy平面内运 动的离子，在磁场中可能达到的最大x= 。最大y= 。 2、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 3、边长为a的正方形，处于有界 磁场中，如图所示，一束电子以v0水 平射入磁场后，分别从A处和C处 射出，则vA:vC= ，所经 历的时间之比tA:tB= 。 4、如图所示，一电子以与磁场垂直的速度v从P沿PQ方向进入长为d，宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，电量为e、磁感应强度为B，则（ ） ⌒ ①电子在磁场中运动的时间t=d/v ②电子在磁场中运动的时间t=PN/v ③洛仑兹力对电子做的功是Bevh ④电子在N处的速度大小也是v A、①③ B、①④ C、②③ D、②④ 【能力训练】 1、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的 匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴 成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运 动时间之比为 。 2、如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是（ ） A、电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹越长 B、电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大 C、在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合 D、电子的速率不同，它们在磁场中运动的时间一定不相同 3、如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°角。试确定： （1）粒子做圆周运动的半径； （2）粒子的入射速度； （3）若保持粒子的速度不变，从A点入射时速度的方向顺 时针转过60°角，求粒子在磁场中运动的时间。 4、如图所示，匀强磁场区域的宽度d=8cm，磁感强度 B=0.332T，磁场方向垂直纸面向里，在磁场边界aa′的中 央放置一放射源S，它向各个不同方位均匀放射出