《带电粒子在匀强磁场中的运动》 参考课件2.pptxVIP

;如图是一台粒子回旋加速器，它的直径长达2km，请你探究分析回旋加速器直径为什么要这样大？;知识点带电粒子在匀强磁场中的运动;知识点带电粒子在匀强磁场中的运动;知识点带电粒子在匀强磁场中的运动;名师指点;名师指点;名师指点;名师指点;名师指点;名师指点;名师指点;知识点带电粒子在复合场中的运动;知识点带电粒子在复合场中的运动;知识点带电粒子在复合场中的运动;知识点带电粒子在复合场中的运动;知识点带电粒子在复合场中的运动;知识点带电粒子在复合场中的运动;知识点带电粒子在复合场中的运动;1．如图所示，在x轴上方存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0θπ）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（）

A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

B．若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远

C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大

D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短;【答案】A

【详解】正粒子从磁场边界入射做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有：

从而

当θ为锐角时，画出正粒子运动轨迹如图所示：;由几何关系可知，入射点与出射点：

而粒子在磁场的运动时间与速度无关。

当θ为钝角时，画出正粒子运动轨迹如图所示：

由几何关系入射点与出射点：

而粒子在磁场中运动时间

与第一种情况相同。

A．若v一定，θ越大，从时间公式可以看出运动时间越短，故A正确；;B．若v一定，θ为锐角越大时，则Oa就越大，但θ为钝角越大时，由上式可以看出Oa却越小，故B错误；

C．粒子运动的角速度

显然与速度无关，即v越大时，ω不变，故C错误；

D．运动时间无论是锐角还是钝角，时间均为，与速度无关。即若θ一定，无论v大小如何，则粒子在磁场中运动的时间都保持不变，故D错误。

故选A。;2．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，质量为m、带电荷量为q的正电荷（重力忽略不计）以速度v沿正对着圆心O的方???射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角。则磁场的磁感应强度大小为（）

A． B． C． D．;【答案】B

【详解】

设电荷运动的轨道半径为r，由几何关系可得

由洛伦兹力做为向心力可得

联立可得，B正确。

故选B。;3.有三束粒子，分别是质子（p）、氚核（H）和α粒子（He）束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里），在下面所示的四个图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是（）

A． B． C． D．;【答案】C

【详解】

由公式

得

由题，速度v、磁感应强度相同，则半径与比荷成反比。三个粒子中质子的比荷最大，氚核的比荷最小，则质子的轨迹最小，氚核的轨迹半径最大

故选C。;4.高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现美丽的彩色“极光”。极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的弧状极光，则关于这一现象中高速粒子的说法正确的是（）

A．高速粒子带负电 B．粒子轨迹半径逐渐增大

C．仰视时，粒子沿逆时针方向运动 D．仰视时，粒子沿顺时针方向运动;【答案】D

【详解】

ACD．在北极上空有竖直向下的磁场，带电粒子运动的轨迹由地面上看沿顺时针方向，则由左手定则得粒子带正电，故AC错误，D正确；

B．运动过程中粒子因空气阻力做负功，粒子的动能变小，速度减小，根据公式

得

则半径变小，故B错误。

故选D。;