帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)ppt課件

帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),.,1.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)(),只受洛倫茲力作用,做.,簡(jiǎn)單回顧,2.洛倫茲力提供向心力:,半徑:,一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,周期:,勻速圓周運(yùn)動(dòng),.,二、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題思路,找圓心,畫(huà)軌跡,已知兩點(diǎn)速度方向,已知一點(diǎn)速度方向和另一點(diǎn)位置,兩洛倫茲力方向的延長(zhǎng)線(xiàn)交點(diǎn)為圓心,弦的垂直平分線(xiàn)與一直徑的交點(diǎn)為圓心,.,關(guān)注兩類(lèi)典型問(wèn)題,1.帶電粒子在有界磁場(chǎng)中做圓弧運(yùn)動(dòng)；2.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的一些臨界問(wèn)題的討論,.,解：經(jīng)過(guò)分析可知，OS的距離即為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的直徑。,即,1.帶電粒子在“單邊磁場(chǎng)區(qū)域”中的運(yùn)動(dòng),例1：一個(gè)負(fù)粒子，質(zhì)量為m，電量大小為q，以速率v垂直于屏S經(jīng)過(guò)小孔O射入存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)的真空室中(如圖1).磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,并垂直于圖1中紙面向里.求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后到達(dá)屏S上時(shí)的位置與O點(diǎn)的距離.,.,例2、如圖所示，在x軸上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為-q的的粒子，以速度v從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，角已知，粒子重力不計(jì)，求(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間(2)粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置.,R,.,3.帶電粒子在“單邊磁場(chǎng)區(qū)域”中的運(yùn)動(dòng),例3：如圖所示，在yBqL/m；D使粒子速度BqL/4mv5BqL/4m,L,L,r1,v,+q,v2,v1,.,練習(xí)2如下圖所示，兩塊長(zhǎng)度均為5d的金屬板相距d，平行放置，下板接地，兩極間有垂直只面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束寬為d的電子束從兩板左側(cè)垂直磁場(chǎng)方向射入兩極間，設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為e，入射速度為v0，要使電子不會(huì)從兩極間射出，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿(mǎn)足的條件。,5d,v0,d,.,v0,思考:,1.假設(shè)空間磁場(chǎng)無(wú)界,各電子的運(yùn)動(dòng)軌跡怎樣?,2.此時(shí)哪個(gè)電子最有可能從右側(cè)飛出?,等圓,所有電子運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心在,.,3.當(dāng)磁場(chǎng)很大,哪個(gè)電子最有可能從左側(cè)飛出?,解析:,要使電子不從左側(cè)飛出有:,要使電子不從右側(cè)飛出,有:,答案:,5d,.,小結(jié),1.帶電粒子進(jìn)入有界磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡為一段弧線(xiàn).,2.當(dāng)同源粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡,3.注意圓周運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)對(duì)稱(chēng)規(guī)律:,(2)粒子進(jìn)入單邊磁場(chǎng)時(shí),入射速度與邊界夾角等于出射速度與邊界的夾角;,(1)在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),沿徑向射入的粒子,必沿徑向射出.,.,作業(yè),如圖所示,在x軸上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,一質(zhì)量為m、帶負(fù)電q的粒子，以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)，v0與x軸負(fù)向的夾角為，不計(jì)重力，