高二物理（人教版）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周

帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

習(xí)題課

新課教學(xué)一、解題方法指導(dǎo)1、關(guān)于v、T的處理方法根據(jù)牛頓第二定律2、圓心O、半徑r的確定方法（1）由于f洛指向圓心，故找出軌跡中任意兩點(diǎn)的f洛的指向，其延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為圓心（2）圓軌跡上任意一點(diǎn)的速度方向的垂線與任意一條弦的中垂線的交點(diǎn)即為圓心（3）求半徑的方法：通過(guò)作圖，用幾何知識(shí)求半徑3、求時(shí)間t的方法找出運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角θ，用t=θ/3600求周期二、例題講解〖例1〗如圖所示，一束電子（電量為e以速度V垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿透磁場(chǎng)時(shí)的速度與電子原來(lái)的入射方向的夾角為300。求:1電子的質(zhì)量m=2電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=dBeθvOθ【分析】過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)粗略畫(huà)出電子的軌跡作入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的速度垂線交于一點(diǎn)O即為圓心過(guò)出射點(diǎn)作磁場(chǎng)左邊界的垂線由幾何知識(shí)求半徑：r=d/sinθ結(jié)合牛頓第二定律qvB=mv2/r得m=2deB/v電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=θ/3600T=1/32m/qB=d/3v二、例題講解〖例2〗長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁場(chǎng)強(qiáng)度為B，板間距離也為L(zhǎng)，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁場(chǎng)以速度v平行極板射入磁場(chǎng)，欲使粒子不打在極板上，則粒子入射速度v應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？+qmvLLB二、例題講解〖例3〗軸上方有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，方向如圖所示。在軸上有一點(diǎn)C，離O點(diǎn)的距離L，現(xiàn)有一帶正電的離子q在y軸上的A點(diǎn)由靜止釋放后，恰好經(jīng)過(guò)C點(diǎn)。問(wèn)A點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？【解答】離子從A點(diǎn)釋放后，在電場(chǎng)力的作用下加速運(yùn)動(dòng)，然后以一定的速度V進(jìn)入磁場(chǎng)，在洛侖茲力作用下做半個(gè)圓運(yùn)動(dòng)，又進(jìn)入電場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后又加速運(yùn)動(dòng)。。。。。。，如此往復(fù)。yOCAx+qEBLy要使離子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，O、C的距離應(yīng)等于離子圓運(yùn)動(dòng)軌跡直徑的整數(shù)倍，即L=n2rn=1、2、3…①設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度V，由牛頓第二定律qvB=mv2/r②在電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理qEy=mv2/2③聯(lián)立①②③得y=qB2L2/8n2mE）n=1、2、3…課堂訓(xùn)練1、如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑R為的圓形真空內(nèi)，有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電離子從A點(diǎn)正對(duì)O點(diǎn)以V的速度射入磁場(chǎng)中，從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)<AOC=1200。該離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間？v0R-qoAC課堂訓(xùn)練2、如圖所示，寬度為d、有理想邊界的磁場(chǎng)B垂直與紙面向里，有不同速度的離子從磁場(chǎng)左側(cè)A點(diǎn)都以=300的方向射入磁場(chǎng)，所有離子的質(zhì)量都為m，電量都為q問(wèn)速度至少多大的離子才能從右邊界射出？A

Bvd課堂小結(jié)求帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題的方法是