带电粒子在磁场中的圆周运动.ppt

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1、带电粒子在磁场中的圆周运动（1）-有界磁场问题处理方法回顾带电粒子做匀速圆周运动的分析方法(1)圆心的确定如何确定圆心是解决问题的前提，也是解题的关键．首先,应有一个最基本的思路：即圆心一定在与速度方向垂直的直线上．圆心位置的确定通常有两种方法:a.已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图所示，图中P为入射点，M为出射点)．PMvvO-qb.已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,

2、作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图示，P为入射点，M为出射点)．PMvO-q1、画图（找圆心方法：两个F洛的交点)2、画图（找圆心方法：一个F洛与弦的中垂线的交点）(2)半径的确定和计算利用平面几何关系,求出该圆的可能半径(或圆心角)．并注意以下两个重要的几何特点：vθθvOAB(偏向角)O′a.粒子速度的偏向角(φ)等于回旋角(α)，并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图)，即．φ=α=2θ=ωtb.相对的弦切角(θ)相等，与相邻的弦切角(θ′)互补，即．θ+θ′=180°

3、(3)a.直接根据公式t=s/v求出运动时间tb.粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时，其运动时间可由下式表示：运动时间的确定3、经历时间由得出。带电粒子在匀强磁场中的偏转⑴穿过矩形磁场区。要先画好辅助线（半径、速度及延长线）。ROBvLy1、偏转角由sinθ=L/R求出。2、侧移由R2=L2-(R-y)2解出。注意，这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不再是宽度线段的中点，这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同！因为运动形式不同⑵穿过圆形磁场区。画好辅助线（半

4、径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。vRvO′Orθ偏角可由求出。经历时间由得出。注意:由对称性,射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。07届12月江苏省丹阳中学试卷99．如图所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子、3为α粒子的径迹．它们在同一平面内沿逆时针方向作匀速圆周运动，三者轨道半径r1＞r2＞r3，并相切于P点．设T、v、a、t分别表示它们作圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则（）A．　　　　　　B．C．　　　　　　D．321

5、PMN解：T=2πm／qB∝m/q，A对r=mv／qBv=qBr/m∝qr/m,B错a=v2/r=q2B2r/m2∝q2r/m2，C对从P点逆时针第一次通过图中虚线MN时，转过的圆心角θ1<θ2<θ3,D对。ACD07年1月苏州市教学调研测试1111．电子在匀强磁场中以某固定的正电荷为中心做顺时针方向的匀速圆周运动，如图所示．磁场方向与电子运动平面垂直，磁感应强度为B，电子速率为v，正电荷与电子的带电量均为e，电子质量为m，圆周半径为r，则下列判断中正确的是（）A．如果，则磁感线一定指向纸内B．如果，则

6、电子角速度为C．如果，则电子不能做匀速圆周运动D．如果，则电子角速度可能有两个值ωeABD解:设F=ke2/r2f=Bev受力情况如图示：FffF若Ff,若磁感线指向纸外，F-f=mω1r2若F>f,若磁感线指向纸内，F+f=mω2r2所以，若F>f,角速度可能有两个值，D对C错。若2F=f,磁感线一定指向纸内，F+f=mωr23f=mωr23Bev=mωr2=mωvB对。针对训练1．如

7、图所示一电子(电量e)以速度v垂直射入磁感应强度为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夹角为30°，则电子做圆周运动的半径为，电子的质量为，运动时间为。2d2dBe/vπd/3vo30°30°错误：1、角度找错2、时间求错V2．如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（）A、右边界：-4cm

8、y>4cm和y<-4cm有粒子射出C、左边界：y>8cm有粒子射出D、左边界：0