内容正文:
3-6 带电粒子在匀强磁场中的运动(二)
【“三导联网”之“导学”】
1.带电粒子在匀强磁场中的受力与运动(不计其他力)
(1)若v//B,洛伦兹力F= ,带电粒子做 运动;
(2)若v⊥B,洛伦兹力F= ,带电粒子做 运动;向心力来源: 。
2、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律(不计其他力)
轨道半径公式:R= 周期:T=
①T的大小与 和 无关,只与 和 有关
②比荷()相同的带电粒子,在同样的匀强磁场中, 相同。
【“三导联网”之“导悟”】
探究一、带电粒子在有界磁场中的运动
1、求解带电粒子在匀强磁场中运动的基本思路:“一找圆心,二定半径,三求时间”。
(1)找圆心、画轨迹:(利用与速度v垂直的直线或利用弦的中垂线,任意两条直线交点即为圆心。
(2)定半径:确定圆心后,由勾股定理、三角函数或向心力公式求出;
(3)求时间:周期,则运动时间或(其中θ为圆心角,l为弧长)
2、几种常见的不同边界磁场中的运动规律
①直线边界(进出磁场具有对称性,速度与边界的夹角相等如图(a)、(b)、(c)所示)
②平行边界(存在临界条件,如图(e)、(d)、(f)所示)
③圆形边界(沿径向射入必沿径向射出,如图所示)
【例题1】质量为m,电荷量为q的粒子(不计重力),以初速度v0垂直进入磁感应强度为B、宽度为L的匀强磁场区域,如图所示,求:
(
a
L
v
0
B
)(1)带电粒子运动的轨道半径
(2)带电粒子离开磁场时的偏转角θ
(3)带电粒子在磁场中的运动时间t
(4)带电粒子离开磁场时的偏转位移
【例题2】如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )
A、,正电荷 B、,正电荷