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时间:2020-06-16
《用动态圆 模型求解磁场题 整理.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、用“动态圆”模型求解磁场题带电粒子在磁场中的运动经常涉及动态圆。常见的动态圆模型有两种,往往都还涉及边界(极值)问题。模型1 如图1,一束带负电的粒子以初速度垂直进入匀强磁场,若初速度方向相同,大小不同,所有粒子运动轨迹的圆心都在垂直于初速度的直线上,速度增大时,轨道半径随着增大,所有粒子的轨迹组成一组动态的内切圆。模型2 如图2,一束带负电的粒子以初速度垂直进入匀强磁场,若初速度大小相同,方向不同,则所有粒子运动的轨道半径相同,但不同粒子的圆心位置不同,其共同规律是:所有粒子的圆心都在以入射点为圆心,以轨道半径为半径的圆上,从而可以找出动态圆的圆心轨迹
2、。使用时应注意各圆的绕向。其他模型:粒子的射入位置变化对应的平移圆:练习:1.如图所示,在圆形区域内存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束速率各不相同的质子从A点沿圆形磁场的半径方向射入磁场。关于质子在该磁场内的运动情况,下列说法正确的是( )A.运动时间越长的,其轨迹越长B.运动时间越长的,其射出磁场时的速率越大 C.运动时间越长的,其轨迹对应的圆心角越大 D.运动时间越长的,其速度方向的偏转角越大2.一束电子以不同的速率沿如图所示方向飞入横截面是一个正方形的,方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,则下列说法中正确的是()A.在磁场中运动时间越长的电子,
3、其轨迹线一定越长B.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合C.在磁场中运动时间越长的电子,其轨迹所对应的圆心角一定越大10D.速率不同的电子,在磁场中运动时间一定不同3.(单选)如图所示,在正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场.一个质量为m、电量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边以速度V进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°.若粒子能从AB边穿出磁场,则粒子在磁场中运动的过程中,粒子到AB边的最大距离为( )A.B.C.D.4.(单选)如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,
4、比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则( )A.从P点射出的粒子速度大B.两个粒子射出磁场时的速度一样大C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长5.(单选)如图,沿x方向有界、沿y方向无界的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向内,大量的速率不同的电子(不计重力)从O点沿x轴正方向进入磁场,最终离开磁场,下列判断正确的是A.所有的电子都向x轴下方偏转B.所有的电子都做类平抛运动C.所有的电子在磁场中运动时速度不变D.只要是速率不同的电子,它们在磁场中运动的时间就一定不同6.
5、(多选)如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角=30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,则粒子不能从ab边上射出磁场的v0为A.B.C.D. MNOB7.如图,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B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示
6、带电粒子可能经过的区域,其中.哪个图是正确的?()10MR2R2RNOO2R2RM2RNMNO2RR2RO2R2RMRNABACD1CD2C3B4D5A6BCD7A8、(2004年广东省高考试题)如图8所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16cm处,有一个点状的α放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106m/s,已知α粒子的电荷与质量之比q/m=5.0×107C/kg,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab上被α粒
7、子打中的区域的长度。答案α粒子打中的区域的长度 P1P2=20cm.9.(2010全国I,第26题)如下图,在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求: (1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m; (2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。2t
8、01010.(2009海南,第16题)如图,ABCD是边长为的正方形。质量为、电
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