高二物理第12讲：粒子在有界磁场中的运动-讲义（学生版）.pdf

第十二讲：粒子在有界磁场中的运动

学习目标

1.粒子在磁场中运动的公式及推论

2.直边界磁场的几何关系

3.圆边界磁场的几何关系

一、一、带电粒子在磁场中运动的规律

带电粒子在磁场中运动规律

解决带电粒子在匀强磁场中运动的基本过程

定圆心

1

找半径

求运动时间

几个角度关系

2

1.圆心角等于偏向角

2.圆心角等于弦切角的二倍

3.偏向角等于圆心角

典题精炼

1.质子(即)和粒子（即）以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为

和，周期分别为和，则下列选项正确的是（）

A.、B.、

C.、D.、

2.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电

粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（）

A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径减小，角速度减小

C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小

3.如图所示，在一宽度为的矩形区域内有磁感应强度为、垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒

子（不计重力）以某一初速度垂直左边界射入，粒子飞出磁场时偏离原方向，则带电粒子在磁场

中运动的半径是（）

A.B.C.D.

4.如图所示，在区域内有方向垂直纸面向外的足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为．一带电

粒子以速度从轴上的点沿轴正方向射入磁场，并从轴上的点射出磁场，射出时的速度方向

与轴正方向间的夹角为，已知，不计粒子的重力，下列判断正确的是（）

3

A.该粒子带负电B.点到原点的距离为

C.该粒子从点运动到点的时间为D.该粒子的比荷为

5.如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射

入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为、、，则它们在磁场中运动的时间

之比为（）

A.B.C.D.

二、二、直线单边界磁场

带电粒子垂直射入直线单边界磁场时，运动轨迹具有鲜明的特点：过入射点和出射点作一直线，入

射速度与直线的夹角等于出射速度与直线的夹角，且如果把两个速度矢量平移至共点时，关于直线轴对

称。

典题精炼

6.

4

如图所示，虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为，一群电子以不同速率从边界上的点以相同

的方向射入磁场，其中某一速率为的电子从点射出．已知电子入射方向与边界夹角为，则由以

上条件可判断（）

A.该匀强磁场的方向垂直纸面向外B.所有电子在磁场中的轨迹相同

C.不同速率电子在磁场中运动时间均相等