带电粒子在匀强磁场中的圆周运动ppt课件.ppt

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1、教学课件忻州一中徐宏斌同学们好GOODAFTERNOON1、找圆心利用v⊥R半径交点利用弦的中垂线两条切线夹角的平分线过圆心一、带电粒子在磁场中匀速圆周运动分析方法PMvvO-qPMvO-qvvθθOABO′●●2、圆心角的求法b.相对的弦切角(θ)相等，与相邻的弦切角(θ′)互补a.粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)，并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍vvθθOABO′●●3、定半径4、确定运动时间几何法求半径（解三角形、三角函数）向心力公式求半径（R=mv/qB）t=s/v求出运动时间tSSSS规律小结:1.入

2、射速度和射出速度对称;入射角互补,轨迹互补;同一入射速度正负电荷轨迹互补2.当垂直边界入射,轨迹半圆;入射角平行边界,可能为完整圆,可能不能进入磁场二．带电粒子在有界磁场中的运动SS正v负1、直线边界磁场：2．圆形边界磁场B•αO’O规律小结：（1）入射速度方向指向匀强磁场区域圆的圆心，则出射时速度方向的反向延长线必过该区域圆的圆心．αB•θO’Oθ（2）入射速度方向与轨迹圆弧对应的弦的夹角为θ则速度偏角为2θ，轨迹圆弧对应的圆心角为2θ，并且初末速度的交点、轨迹圆的圆心、磁场圆的圆心都在弦的垂直平分线上B•θO’OθB•（3

3、）同种粒子以相同的速率射入匀强磁场时，若入射点出射点在同一条直径上，轨迹弧长最长，偏转角最大（4）在圆形磁场区域边界上一点以相同的速率、沿不同方向垂直磁场射入的同种粒子，若轨迹圆和磁场圆半径相同，射出磁场边界时速度平行三．带电粒子在有界磁场中的运动临界、多解问题1、处理临界极值问题基本方法：（1）刚好穿出磁场边界的条件是轨迹与边界相切．（2）当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长（3）当速率v变化时，圆周角越大，时间越长2、确定临界状态的两基本方法：缩放圆SBPSSQPQQPoBd

4、abcθB2、确定临界状态的两基本方法：旋转圆例题2……①EFGJO1HIGEFIHO1FEGJHO2O对称性:带电粒子沿径向射入环形磁场区域则沿径向射出临界条件:轨迹圆与磁场圆相切O对称性:带电粒子沿径向射入环形磁场区域则沿径向射出临界条件:轨迹圆与磁场圆相切……①例．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：-4cm4

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

6、所示，在x>0的区域内存在着垂直于xoy平面的匀强磁场B，磁场的左边界为x=0，一个带电量为q=+1.0×10-17C、质量为m=2.0×10-25kg的粒子，沿着x轴的正方向从坐标原点O射入磁场，恰好经过磁场中的P点，P点的坐标如图所示，已知粒子的动能为Ek=1.0×10-13J（不计粒子重力）求：（1）匀强磁场的磁感强度方向及其大小；（2）粒子在磁场中从O点运动到y轴的时间CDBvα例3.如图所示，在B=9.1×10-4T的匀强磁场中，C、D是垂直于磁场方向的同一平面上的两点，相距d=0.05m。在磁场中运动的电子经过C点

7、时的速度方向与CD成α=30°角，并与CD在同一平面内，问：(1)若电子后来又经过D点，则电子的速度大小是多少？(2)电子从C到D经历的时间是多少？(电子质量me=9.1×10-31kg，电量e=1.6×10-19C)8.0106m/s6.510-9sO×α例4.如图所示，一带正电粒子质量为m，带电量为q，从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45°角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区，粒子初速度大小为v，则(1)粒子经过多长时间再次到达隔板？(2)到达点与P点相距多远？(不计粒子的重力）abPv45°O一．带电粒子在单

8、直线边界磁场中的运动例5.如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°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？在磁场中运动的时间差是多少？MNBOv答案为射出点相距时间差为关键是找圆心、求半径和用对