第一章磁场——带电粒子在组合场中的运动 课件-2022-2023学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

选修必修二 第一章 带电粒子在复合场中的运动 1、组合场 电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场分时间段或分区域交替出现。 2、分阶段运动 带电粒子可能依次通过几个情况不同的组合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。 一、带电粒子在组合场中的运动 3、“电偏转”和“磁偏转”的比较 一、带电粒子在组合场中的运动 二、带电粒子在叠加场中的运动 【例1】如图所示，一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电荷离子，在 D 处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为 B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A 点为 d 的小孔 C 沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与 AC 平行且向上，最后离子打在 G 处，而 G 处距 A 点为 2d (AG⊥AC)。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求： (1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r； (2)离子从 D 处运动到 G 处所需时间； (3)离子到达 G 处时的动能。 一、带电粒子在组合场中的运动 【例2】如图所示，第Ⅱ象限中存在竖直向下的匀强电场，在x轴的下方L处存在一个垂直纸面向外的单边界匀强磁场。今有一个电荷量为 +q、质量为 m 的粒子(不计重力)从A点(-L，)处以速度v0水平射入电场，恰好从坐标原点 O 处飞出，运动一段时间之后进入匀强磁场，并在磁场中经过P点(0，-L)。求： (1)匀强电场的电场强度的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度的大小； (3)粒子从 A 点运动到 P 点的时间． 一、带电粒子在组合场中的运动 二、带电粒子在叠加场中的运动 (1)静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于 状态或 状态。(2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小 ，方向 时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做 运动。 二、带电粒子在叠加场中的运动 【例题1】现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。