资源描述:
《洛伦兹力的运用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、洛伦兹力的应用应用1:带电粒子在磁场屮的运动例1、如果运动电荷除能受磁场力之外,不受其它任何力的作用,则带电粒子在磁场中做下列运动口J能成立的是()A、匀速直线运动E、变速直线运动C、变加速曲线运动D、匀变速曲线运动例2、宛核H、範核、氨核:都垂直射入同一匀强磁场,求以下几种情况下,它们轨道華径之比及周期之比各是多少?(1)以相同速率射入磁场;(2)以相同动能射入磁场.应用2:带电粒子在磁场屮做匀速圆周运动轨迹半径变化的问题例3、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧,由于带电粒子使沿
2、途空气xxxx屯离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变),从图中情况口J以确定A、粒了从。到b,带正电B、粒子从b到g,带正电C、粒子从°到4带负电D、粒子从b到°,带负电例4、如图所示,在长直导线中有恒定电流/通过,导线正下方电了初速度皿方向与电流/方向相同,电子将()A、沿路径b运动,轨迹是圆B、沿路径a运动,轨迹半径越来越大XXXXC、沿路径a运动,轨迹半径越來越小D、沿路径b运动,轨迹半径越来越大例5如图所示,A是一块水平放置的铅板的截面,其厚度为d,MMf和MV'是一重力作用可忽略不计,质量为加,带电量为q的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动轨
3、迹,粒了的运动轨迹与磁场方向垂直,并且粒了垂直穿过铅板,轨迹MMf的半径为厂,轨迹AW'的半径为R,K/?>r,求:粒子穿过铅板时的运动方向(答向上或向下);粒子带何种电荷;粒子穿过铅板吋所受的平均阻力。应用3:带电粒了在匀强磁场中做I员I周运动时,其I员1心、半径及运动时间的确定方法1、轨迹上任意两点的洛仑兹力的指向,其延长线的交点即是圆心2、用几何知识求出半径大小3、找出圆心角〃大小,用(=求出运动时间360例6、如图所示,一束电子(电量为£)以速度卩垂直射入磁感强度为3,宽度为d的匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30。,求屯
4、子的质量和穿过磁场的时间XXX:■IXX:XX::XQ:XX:方法步骤:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法(1)画轨迹:即确定圆心,用几何方法求半径并画出轨迹.(2)找联系:轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系,偏转角度与圆心角、运动时间相联系,在磁场屮运动的时间与周期相联系.(3)用规律:即牛顿第二定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式.应用4:有界磁场问题:1•直线边界(进出磁场具有对称性,如图所示)x…xXBvxxlixO例7.如图8—2—8所不,角的方向从在第I象限内有垂直于纸而向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相
5、同速率与兀轴成30°例8如图所示,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为3,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为加、带电荷量为+g的粒了,以相同的速率u沿位于纸面内的各个方向,由小孔0射入磁场区域•不计重力,不计粒了间的相互影响.图39-7乙中阴影部分表示带电粒了可能经过的区域,其屮r=!!!L,则正确的图是()XXXXXXXXXxBxXXXXXXXXXXXXXXXXX2.平行边界(存在临界条件,如图所示)abcHL例9:长为厶的水平极板间,有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应~强度为板间距离为厶板不带电,现有质量为加、电荷量为g的带正电
6、粒子(重力不计),从一"“乙左边极板间屮点处垂直磁场以速度v水平入射,如图8-2-10%xL所示,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是()是它的两条边界线•现有质量为加、电荷量为q的带负电粒子沿图示方向垂直磁场方向射入,要使粒子不能从边界AW,射出,则粒子M■<<“A入射速率v的最人值是()A.型B.(2+y[2)qBdXXm(2d2)qBclXXc.qgdD.2mmrXX例10:如图:所示,宽度为d的冇界匀强磁场,莫磁感应强度为B,MM/和NN例11:如图所示,圆形区域内存在垂直纸而向里的匀强磁场,磁感强度为B,现冇一电量为q,质量为m的正离子从a点
7、沿圆形区域的直径射入,设正离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹角为60。,求此正离子在磁场区域内飞行的时间及射出磁场吋的位置。例12:在真空屮,半径厂=3X10-2m的圆形区域内有匀强磁场,方向如图所示,磁感应强度B=0.2T,一个带正电的粒子,以初速度v0=106m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁_3_场,已知该粒子的比荷m=108C/kg,不计粒子重力.求:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是多少?(2)若要使粒子飞离磁场时有最人偏转角,求入射时卩0方向与"的夹角〃及粒了的最大偏转角〃.例13(四边形边界)如图所示,有一个正方形的匀强磁场区
8、域"cd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在臼点沿对角线方向以速度/射入一带