磁場對帶電粒子的作用第二課時(shí)-講課用

1、圓心的確定

（１）已知入射方向和出射方向,可以通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直與入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心V0PMOV一、帶電粒子在磁場中圓周運(yùn)動的圓心、半徑及運(yùn)動時(shí)間的確定（２）已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心．VPMO2、半徑的確定和計(jì)算利用平面幾何的關(guān)系，求出該圓的可能半徑（或圓心角），并注意以下兩個(gè)重要的幾何特點(diǎn)：１．粒子速度的偏向角φ等于圓心角α，并等于AB弦與切線的夾角θ（弦切角）的２倍．即φ=α=2θ=ωt２．相對的弦切角（θ）相等，與相鄰的弦切角（θ’）互補(bǔ)，即θ＋θ’＝１８０°Φ(偏向角）ＡvvO’αＢθθθ‘3、運(yùn)動時(shí)間的確定利用偏轉(zhuǎn)角（即圓心角α）與弦切角的關(guān)系，或者利用四邊形的內(nèi)角和等與360°計(jì)算出圓心角α的大小,由公式

t=αT/360°可求出粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間如圖所示，一電量為q的帶電粒子，（不計(jì)重力）自A點(diǎn)垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿過磁場的速度方向與原來入射方向的夾角為300，則該電荷質(zhì)量m是

，穿過磁場所用的時(shí)間t為

。

由幾何知識：弧AB所對應(yīng)的圓心角θ=300,OB=OA即為半徑r。故：AO300BVVdP勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B，方向豎直向上，一質(zhì)量為m的帶電粒子在此區(qū)域內(nèi)恰以速率v作勻速圓周運(yùn)動，則它的半徑R=？二、圓周運(yùn)動中的對稱規(guī)律1、如從一直線邊界射入的粒子,在從同一直線邊界射出時(shí),速度與邊界的夾角相等2、在圓形磁場區(qū)域內(nèi),沿徑向射入的粒子,必沿徑向射出.如圖所示，為一有圓形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，一束質(zhì)子流以不同速率由圓周上同一點(diǎn)沿半徑方向射入磁場，則質(zhì)子在磁場中A.路程長的運(yùn)動時(shí)間長B.速率大的運(yùn)動時(shí)間長C.速度偏轉(zhuǎn)角大的運(yùn)動時(shí)間長D.運(yùn)動時(shí)間有可能無限長（設(shè)質(zhì)子不受其它力）

答案：C圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場，其運(yùn)動軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是(

)A.a粒子速率最大B.c粒子速率最大C.a粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最長D.它們做圓周運(yùn)動的周期Ta<Tb<Tc答案:BC如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感強(qiáng)度為B.一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ，若粒子射出磁場的位置與O點(diǎn)的距離為l，求該粒子的電量和質(zhì)量之比.三、帶電粒子在磁場中運(yùn)動的多解問題（1）帶電粒子的電性不確定形成多解受洛侖茲力作用的帶電粒子,可能帶正電荷,也可能帶負(fù)電荷,在相同的初速度下,正、負(fù)粒子在磁場中的軌跡不同，導(dǎo)致形成雙解。（2）臨界狀態(tài)不唯一形成多解帶電粒子在洛侖茲力作用下飛越有界磁場時(shí)，由于粒子的運(yùn)動軌跡是圓弧狀，因此它可能穿過去了，也可能轉(zhuǎn)過180°從有界磁場的這邊反向飛出，形成多解（3）運(yùn)動的重復(fù)性形成多解帶電粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)，由于某些因素的變化，例如磁場的方向反向或者速度方向突然反向，往往運(yùn)動具有反復(fù)性，因而形成多解。如圖，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場區(qū)域。不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域，其中哪個(gè)圖是正確的？答案：A精品課件！精品課件！兩極板M、N相距為d，板長為3d，兩極板都未帶電，板間有垂直于紙