1、帶電粒子在磁場中的運動【課題】帶電粒子在有界磁場中的運動【目標(biāo)】1、進(jìn)一步鞏固帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動規(guī)律及應(yīng)用； 2、學(xué)會分析帶電粒子在有界磁場中的運動問題。【導(dǎo)入】帶電粒子在有界磁場中的偏轉(zhuǎn)問題分析一、穿過矩形磁場區(qū)。要先畫好輔助線（半徑、速度及延長線）。偏轉(zhuǎn)角由sin=L/R求出。側(cè)移由R2=L2-(R-y)2解出。經(jīng)歷時間由得出。注意：這里射出速度的反向延長線與初速度延長線的交點不再是寬度線段的中點，這點與帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)結(jié)論不同！二、穿過圓形磁場區(qū)。畫好輔助線（半徑、速度、軌跡圓的圓心、連心線）。偏角可由求出。經(jīng)歷時間由得出。注意：由對稱性，射出線的反向延長線必過磁場圓的

2、圓心?！緦?dǎo)研】例1如右圖所示，直角三角形ABC中存在一勻強(qiáng)磁場，比荷相同的兩個粒子沿AB方向射入磁場，分別從AC邊上的P、Q兩點射出，則()A從P射出的粒子速度大B從Q射出的粒子速度大C從P射出的粒子，在磁場中運動的時間長D兩粒子在磁場中運動的時間一樣長例2如圖所示，三個速度大小不同的同種帶電粒子，沿同一方向從圖中長方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場上邊緣射入，當(dāng)它們從下邊緣飛出時對入射方向的偏角分別為90、60、30，則它們在磁場中運動的時間之比為（ ）A111B123C321D1：ABOC例3如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子以速度從點沿 直徑方向射入磁場，經(jīng)過時間從點射出磁場，

3、與成60角?，F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?3，仍從點沿原方向射入磁場，不計重力，則粒子在磁場中的運動時間變?yōu)?( )A. B.2 C. D.3 例4在直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)存在著均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直于紙面向外。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子，從磁場區(qū)域的一條直徑AC上的A點沿紙面射入磁場，其速度方向與AC成角，如圖所示，若此粒子在磁場區(qū)域運動過程中速度的方向改變了120，粒子的重力忽略不計，求：（1）該粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動所用的時間t；（2）該粒子射入時的速度大小v。例5 如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在ad邊中點O，方向

4、垂直磁場射入一速度方向跟ad邊夾角=30、大小為v0的帶正電粒子已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計，求：（1）粒子能從ab邊上射出的磁場的v0大小范圍（2）如果帶電粒子不受上述場大小范圍的限制，求粒子在磁場中運動的最長時間例6如下圖，在區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在t=0時刻，一位于坐標(biāo)原點的粒子源在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與y軸正方向的夾角分布在0180范圍內(nèi)。已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子在時刻剛好從磁場邊界上點離開磁場。求：（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑R及粒子的比荷qm;（2）此時刻

5、仍在磁場中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍；（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間。【導(dǎo)練】1、如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為t.若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出磁場時偏離原方向60，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的 ()A帶電粒子的比荷B帶電粒子在磁場中運動的周期 C帶電粒子的初速度D帶電粒子在磁場中運動的半徑2、如圖所示，半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子(不計重力)從A點以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中，并從B點射出

6、，若AOB120，則該帶電粒子在磁場中運動的時間為()A. B. C. D.3、如圖所示，在xOy平面上，a點坐標(biāo)為(0，l)，平面內(nèi)有一邊界通過a點和坐標(biāo)原點O的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，有一電子(質(zhì)量為m，電量為e)從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場區(qū)域，在磁場中運動，恰好在x軸上的b點(未標(biāo)出)射出磁場區(qū)域，此時速度方向與x軸正方向夾角為60，求：(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)磁場區(qū)域圓心O1的坐標(biāo)；(3)電子在磁場中的飛行時間.4、如圖（甲）所示，M、N為豎直放置、彼此平行的兩塊平板，兩板間距離為d，兩板中央各有一個小孔O、正對，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化如圖（乙）所示有一正離子在時垂直于M板從小孔O射入磁場，已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q，正離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0不考慮由于磁場變化而產(chǎn)生的電場的影響，不計正離子