【全国百强校】吉林省延边二中高中物理选修3-1《36+带电粒子在磁场中的运动》(共42张PPT).ppt

2、确定圆心方法： （1）若已知入射方向和出射方向, 做入射速度出射速度的垂线，两垂线交点就是圆弧轨道的圆心。 （2）若已知入射方向和出射点的位置时，做入射速度垂线及弦的中垂线，交点就是圆弧轨道的圆心。 3、确定半径： 一般利用几何知识，常用解三角形的方法。 v S 2RLR R=mv/qB =10cm SN=L=16cm N P1 P2 P1P2=20cm 【例6】如图在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为＋q的粒子，以相同的速率 v 沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R＝mv/Bq。哪个图是正确的？ 答案 : A A. C. D. B. B M B O v ……以速率 v 沿纸面各个方向由小孔O射入磁场 B v C. D. A. B. 三、 求最小磁场区域、范围 【例1】一带电质点，质量为m，电量为q，以与x轴成300的速度v从X轴上的P点射入图中第Ⅰ象限，为了使该质点能从Y轴上的Q点以垂直于Y轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感强度为B的匀强磁场．若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径．重力忽略不计． v Q 300 X Y P v * 延边二中：唐飞 一．基本思路：洛仑兹力提供向心力。 二、基本要求：尺规作图 1、角度关系 2、确定圆心 3、确定半径 4、确定运动时间 1、同一边界的对称性 2、在圆形磁场边界中，沿径向入射定沿径向出射 3、临界问题中寻找临界圆的常用方法 （1）做边界切圆 （2）定向不定径辐射问题 （3）定径不定向辐射问题 （4）绕线缠绕周期性问题 三、主要方法： 四、几个重要的特殊规律： （5）磁场边界 确定思路 V V 1、角度关系 几个有关的角及其关系： Ａ v v O’ α Ｂ θ θ θ‘ Φ(偏向角） 粒子速度的偏向角φ等与圆心角α，并等于AB弦与切线的夹角θ（弦切角）的２倍．即φ=α=2θ V P M O V0 P M O V 4、确定运动时间： 利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于计算出圆心角的大小，由公式可求出运动时间。 1、圆周运动进出同一边界： 进出对称 所谓： 直进直出、斜来斜去 θ θ α 对着圆心来、背着圆心去 5、进出磁场边界 2、进出圆形磁场： a b c d o 300 定向辐射多画圆，找到临界是成功； 定向不定径辐射型 各向辐射依次转，一交一切定边界； 定径不定向向辐射 沿线缠绕变化多，看清特点找规律。 沿线缠绕循环类 一、带电粒子在有界磁场中的运动 步骤： 1、确定圆心位置，画出运动轨迹 2、确定半径，(利用几何知识） 3、确定运动时间 d B e θ v 【例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，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) 电子的质量m=? (2) 电子在磁场中的运动时间t=? 【例2】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远？射出的时间差是多少？ ． ． 300 M N B r r O 600 O’ r r 600 【例3】如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成θ角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力。求： （1）电子在磁场中运动轨迹的半径R； （2）电子在磁场中运动的时间t； （3）圆形磁场区域的半径r。 B O v v θ r 解： （1）由牛顿第二定律和洛沦兹力公式得　 解得 （2）设电子做匀速圆周运动的周期为T， 由如图所示的几何关系得：圆心角 所以 （3）由如图所示几何关系可知， 所以 B O v v θ r R O′ α 则 【例4】电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？(电子质量为m，带电量为e） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .