福建省厦门第一中学高三物理复习课件：带电粒子在磁场中运动(共29张PPT)

带电粒子在磁场中运动 ——基于圆形磁场的问题解决 福建省厦门第一中学 * 思考1： 带电粒子在磁场中可能做怎样的运动？ 匀强 非匀强 有界 初速度大小？方向？ 重力计否？ 正电或负电 无界 方向 磁场 带电粒子 初态 合力 * 带电粒子（不计重力） 垂直射入圆形匀强磁场中运动 1.对心飞入问题 例1.圆形区域内存在垂直纸面的半径为R的匀强磁场，现有一正离子从a点沿圆形区域的直径,以速度v0射入，设正离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹角为600，求此离子在磁场区域内飞行的时间。 O P O ′ 分析 下题 a v0 问题： 如何确定出射点位置？ • 600 600 对着圆心入射，一定背离圆心射出 * • O O ′ 解题 问题： 如何确定出射点位置？ a v0 对着圆心入射，一定背离圆心射出 变式1：在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．从磁场边缘A点沿半径方向射人一束速率不同的质子，对这些质子在磁场中的运动情况的分析中，正确的是： A.运动时间越长的，在磁场中通过的距离越长 B.运动时间越短的，其速率越大 C.磁场中偏转角越小的，运动时间越短 D.所有质子在磁场中的运动时间都相等 v0 B • A B • O O3 问题： 速率不同， 质子出射点有什么不同？ v0 B C O1 O2 O4 对着圆心入射： 速率越大，轨迹半径越大，速度偏转角越小，运动时间越短； 1.对心飞入问题 小结： 对着圆心入射，一定背离圆心射出。 也叫“径进径出”。 2.最值问题 例2.在直角坐标系xOy中，有一半径为R的圆形磁场区域，磁感强度为B，磁场方向垂直xOy平面指向纸内，该区域的圆心坐标为（R，0）。如图所示，有一个质量为m、带电量为-q的离子，从点（0，R/2）沿x轴正方向射入磁场，离子从射入到射出磁场通过了该磁场的最大距离，不计重力影响。求离子射出磁场区域时的速度。 O2 O1 v P Q v 问题： …最大距离是多少？ O R/2 B x y • • 60o 60o 变式1：真空中半径为R=3×10-2m的圆形区域内，有一磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场，方向如图所示一带正电的粒子以初速度v0=106m / s 从磁场边界上直径 ab 一端 a 点处射入磁场，已知该粒子比荷为q/m=108C / kg ，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中作匀速