带电粒子在电磁场中的复杂运动——轨迹分析解读教学文案.ppt

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1、带电粒子在电磁场中的复杂运动——轨迹分析解读例1、如图所示，在边界上方和下方分别有垂直纸面向里向外的匀强磁场，磁感应强度都为B。一质量为m,电量为q的负离子，以速度vo从边界上的P点沿纸面且垂直于边界向上射出。⑴试分析离子的运动情况，并画出其运动轨迹；⑵若将边界上方磁场的磁感应强度的大不改为2B,方向改为向外，则情况又会如何？⑶试计算上面两种条件下，粒子的运动周期T及沿分界面推进的平均速度大小，经过n周期进沿分界面推进的距离。解析：两种情况的轨迹如图所示。1．磁场+磁场例2、如图所示，在半径为R的圆形区域内外分别存在着

2、垂直纸面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度都为B。一质量为m、电量为q的正离子，以速度过vo从边界上的P点沿指向圆心O点的方向射入磁场。已知满足条件⑴试分析离子的运动情况，并画出其运动轨迹；⑵若将圆形区域外磁场的磁感应强度的大小改为B/3，方向改为向外，则情况如何？两种情况的轨迹如图所示。2.磁场+电场例3、如图所示，在X轴上方有垂直于XY平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在X轴下方有沿Y轴负方向的匀强电场，场强为E。将一质量为m,电量为q的负离子在Y轴上的P点无初速释放。已知PO=d.试分析离子的运动情况，并画出其运

3、动轨迹。轨迹如图例4、如图所示，在半径为R1的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B;在内径为R1，外径为R2的环状区域内有指向圆心的辐向电场。将一质量为m，电量为q的正离子在外边界上的P点无初速度释放。已知内外边界之间的电势差U满足条件U=3qB2R12/2m.试分析离子的运动情况，并画出其运动轨迹。轨迹如图例5、如图所示，在半径为R2的圆形区域外有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在内径为R1，外径为R2的环状区域内有北向圆心的辐向电场。将一质量为m，电量为q的正离子在内边界上的P点无初速释放。

4、已知内外边界之间的电势差U满足条件U=qB2R22/2m.试分析离子的运动情况，并画出其运动轨迹。轨迹如图3、磁场+无场+磁场例6、如图(a)所示，在边界S1的上方和S2的下方分别有垂直纸面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度都为B。两边界之间的区域是无场区。一个质量为m，电量为q的负离子，以速率vo从S2边界上的P点沿纸面并垂直于边界向上射出。⑴试分析离子的运动情况，并画出其运动轨迹。⑵若将边界S1的上方的磁场的磁感应强度大小改为2B、方向改为向外，则情况又会如何？轨迹如图例7、如图（a）所示，在半径为R1的圆环区域内和

5、半径为R2的圆环区域外分别有垂直于纸面处外和向里的匀强磁场，磁感应强度分别为2B和B；在两圆环之间的区域是无场区。一质量为m，电量为q的正离子，以速率vo从外边界上的P点沿指向圆心O的方向射出。已知R2=2R1=mvo/qB.⑴试分析离子的运动情况，并画出其运动轨迹；⑵若只将R2圆环区域外的磁场方向改为向外，则情况又会如何？轨迹如图4、电场+磁场+磁场例8、如图（a）所示，在竖直方向的匀强电场的场强为E，场区宽度为L，水平方向足够长，紧接着电场的是两个磁感应强度都为B的匀强磁场。中间磁场间的宽度为d.一个质量为m,电量

6、为q的带正电粒子，其重力不计，从电场的边界MN上的P点由静止释放经电场加速后进入磁场。已知满足条件d=mv/2qB.⑴试分析粒子的运动情况，并画出其运动轨迹；⑵若只将上方磁场的磁感应强度改为B/2，则情况又如何？轨迹如图5、磁场+磁场+磁场例9、如图所示，空间分布着三个感应强度分别为B/2、B、2B的匀强磁场区域，一个质量为m，电量为q的带正电粒子，其重力不计，以速率vo从边界上的P点沿纸面且垂直于边界向下射出。已知满足条件d=mvo/2qB.⑴试分析粒子的运动情况，并画出其运动轨迹；⑵若只将MN边界下方磁场的磁感应强

7、度改为4B,则情况又会如何？轨迹如图此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢