山东省临朐实验中学高二物理 带电粒子在磁场中的运动习题课(三)学案.pdf

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1、山东省临朐实验中学高二物理学案：带电粒子在磁场中的运动习题课（三）4、带电粒子在磁场中运动的多解问题（1）带电粒子电性不确定形成多解受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，当粒子具有相同速度时，正负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致多解．如图带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若带正电，其轨迹为a，若带负电，其轨迹为b.（2）磁场方向不确定形成多解磁感应强度是矢量，如果题述条件只给出磁感应强度大小，而未说明磁感应强度方向，则应考虑因磁场方向不确定而导致的多解．如图带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若B垂直纸面向里，其轨迹为a，若B垂直纸

2、面向外，其轨迹为b.3．临界状态不惟一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过180°从入射面边界反向飞出，如图所示，于是形成了多解．例8、如图(甲)所示，M、N为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图(乙)所示．有一群正离子在t＝0时垂直于M板从小孔O射入磁场．已知正离子质量为m、带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T，不考虑由于磁场变化而产生的

3、电场的影响，不计离子所受重力．求：0(1)磁感应强度的大小B.0(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v的可能值．0例9、一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子，从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场中，MN、PQ为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，如图所示．带电粒子射入时的初速度与PQ成45°角，且粒子恰好没有从MN射出．(不计粒子所受重力)(1)求该带电粒子的初速度v；(2)求该带电粒子从PQ边界射0出的出射点到A点的距离x.随堂检测：1、空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应

4、强度B随时间t变化的图线如图所示．规定B>0时，磁场的方向穿出纸面。一电荷量q＝5π×10－7C，质量m＝5×10－10kg的带电粒子，位于某点O处，在t＝0时刻以初速度v＝πm/s沿某0垂直于磁场的方向开始运动．不计重力的作用，不计磁场的变化可能产生的一切其他影响．则在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于()πA．πm/sB.m/s2C．22m/sD.2m/s2、如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B与B的匀强磁场，磁场方向均垂直于12纸面向里，且B＞B．一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度

5、12V沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B与B的比值应满足什么条件？12临朐实验中学高二年级物理科学案N0:1610月14日晚自习：整理带电粒子在磁场中运动的多解问题习题，总结方法规律。预习下一节内容。