带电粒子在磁场中的运动复习pp

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1、带电粒子在匀强磁场中的运动一、洛仑兹力:运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛仑兹力，它是安培力的微观表现。1.洛仑兹力大小(推导)得当v⊥B时，f=qvBf、v、B三者垂直当v∥B时，f=0v与B成θ角，f=qvBsinθ2.洛仑兹力方向———左手定则注意：四指必须指电流方向，即正电荷定向移动的方向，负电荷为定向移动方向的反方向。f一定垂直v、B，v、B可以垂直可以不垂直3.洛伦兹力f特点：a.洛伦兹力总是垂直于v与B组成的平面；b.洛伦兹力永远不做功。即f不改变动能Ek，只改变动量(方向)。4.应用

2、：带电粒子在匀强磁场中的圆运动条件：粒子只受洛伦兹力粒子的v⊥BB——匀强磁场得半径：周期：与v、R无关区别两种场力：电场力：F=qE磁场力：f=qvB①电场力与电荷速度v无关，而磁场只对运动电荷施力。②在匀强磁场中，F与v的方向无关，是恒力，且做功，改变动能，使电能和动能相互转化。③在非匀强磁场中，f与v有关，是变力；总不做功，不会造成能量转化。例1、如图所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做（）A．加速直线运动B．匀速直线运动C．匀速圆周运动D．简

3、谐运动B例2、电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？NNNS例3、阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是；若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转电子向下甲乙丙EB例4、如图所示，甲、乙、丙三个质量相同、带相同正电的小球从同一高度开始自由下落。其中丙下落过程中经过一个水平方向的匀强磁场区，乙下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区，甲直接落地。若

4、都不计空气阻力，则落到同一水平地面上时，它们哪个速率大？哪个球最后到达地面？带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动(1)画轨迹：依据速度方向向合力方向弯曲，确定轨迹是顺时针转还是逆时针转。(2)圆心的确定：若已知带电粒子射入和射出的速度方向，可作出初速度和末速度的垂线，其焦点为圆心；若已知初速度（或末速度）的方向和进出磁场的位置可利用圆上弦的中垂线必过圆心的特点找圆心。(3)角度间的两个关系：速度偏向角θ=半径回旋角α半径回旋角α=对应的弦切角β的2倍(4)半径的确定：根据数学知识，解三角形求圆运动的

5、半径。(5)带电粒子在磁场中运动时间t的确定：先求出粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角q，再由得(θ为弧度)vvvvvvvvvvvvvv带电粒子在有界匀强磁场中运动穿过圆形磁场区:偏角经历时间注意：由对称性，射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。vRvO/Orv由几何关系找圆运动半径根据物理规律确定半径与其他量的关系。例题1、如图所示，一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30º，则电子的质量是______，穿透磁场的时间是

6、______。若电子能穿过磁场，则最小速度应是多大？穿过时间是多少？例1、k-介子衰变的方程为：k-—π-+π0其中k-介子和π-介子带负的基元电荷，π0介子不带电．一个k-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径及Rk-与Rπ-之比为2:1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比为()A.1:1B.1:2C.1:3D.1:6CMNBOv例2、如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、

7、负电子同时从同一点O以与MN成30º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？yxOBvavO′射出点的坐标(0,)例3.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a，0)点以速度v，沿与x正方向成60º的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感强度B和射出点的坐标。(94高考)一带电质点，质量为m，电量为q，以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域．为了使该质点能从x轴上的b

8、点以垂直于ax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)长为l的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为l，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是什么？一质量为m，带电量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴的正方向射入磁感强度为B的一圆形匀