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文档简介
1、带电粒子在磁场中运动的各种轨迹第1页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三例1:图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离L,不计重力,求此粒子的电荷e与质量m之比。 一、“半圆“第2页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三 例2:如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向成30o夹角,则电子的质量是_,穿透磁场的时间是_。
2、 二、“扇形1“600300第3页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三例3:如图所示,在半径为R的圆形范围内有匀强磁场,一个电子从点沿半径方向以射入,从点射出,速度方向偏转了0 求:电子从到运动的时间是? 二、“扇形2“Rr600600第4页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三例4:图示在y0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸面里,磁场的磁感应强度为B;一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场中,入射方向在xy平面内,与x轴正方向的夹角为;若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L。求该粒子的电荷量和质量比 粒子在磁场中的运动时间。二、“扇形3“2
3、L第5页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三例5:如图所示,以ab为分界面的两个匀强磁场,方向均垂直于纸面向里,其磁感应强度B1=2B, B2=B . 现有一质量为m,带电量为+q的粒子,从O点沿图示方向速度v进入B1中,经过时间t= ? 粒子重新回到O点(重力不计)三、“心形“第6页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三例6:如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面的匀强磁场, 磁感应强度为B,在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E,一质量为m,电量为q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出,射出之后,第三次到达x轴时,它与O点的距离为L,求此时粒子射出时的
4、速度和运动的总路程(重力不记)四、“拱桥 “(L,0)第7页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三例7:MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场,方向如图,带电粒子从a位置以垂直B方向的速度V开始运动,依次通过小孔b、c、d,已知ab = bc = cd,粒子从a运动到d的时间为t,则粒子的荷质比为多少? 五、“S形 “第8页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三例8:如图真空中两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a,b,c和d,外筒的外半径为r0,在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线的匀强磁场,磁感应强度B,在两极间加上电压,使
5、两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m,带电量为+q的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发,初速为0。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两电极之间的电压U应是多少?(不计重力)六、“花瓣形 “第9页,共11页,2022年,5月20日,5点13分,星期三如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。求:(1)中间磁场区域的宽度d;(2)带电粒子从O点开始运动到第一次
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