高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件

带电粒子在有界磁场中的运动（二）v0θOdDAA'D'v0Sθ

v

单边界双或多边界圆边界带电粒子在有界磁场中的运动（二）v0θOdDAA'D'v0S1O3、带电粒子在“多边界”磁场中的运动例1、长为L的水平板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如右图所示，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的正电荷(不计重力)，从左边板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使它不打在板上，可采用的办法是：A．使粒子的速度v<BqL/4m；B．使粒子的速度v>5BqL/4m；C．使粒子的速度v>BqL/m；D．使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m

LLr1v+qv2v1ABO3、带电粒子在“多边界”磁场中的运动例1、长为L的水平板间2例2、两块长度均为5d的金属板相距d，平行放置，下板接地，两极间有垂直纸面向里的匀强磁场，一束宽为d的电子束从两板左侧垂直磁场方向射入两极间，设电子的质量为m，电量为e，入射速度为v0，要使电子不会从两极间射出，求匀强磁场的磁感应强度B应满足的条件。5dv0d例2、两块长度均为5d的金属板相距d，平行放置，下板接地，3v0思考与探索1.假设空间磁场无界,各电子的运动轨迹怎样?2.此时哪个电子最有可能从右侧飞出?等圆所有电子运动的轨迹圆心在v0思考与探索1.假设空间磁场无界,各电子的运动轨迹怎样?243.当磁场很大,哪个电子最有可能从左侧飞出?O1O2R1R2解析:要使电子不从左侧飞出有:要使电子不从右侧飞出,有:答案:5d3.当磁场很大,哪个电子最有可能从左侧飞出?O1O2R1R25例3、在边长为2a的三角形ABC内存在垂直纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场，有一带正电q，质量为m的粒子从距Ａ点的Ｄ点垂直ＡＢ方向进入磁场，如图５所示，若粒子能从ＡＣ间离开磁场，求粒子速率应满足什么条件及粒子从ＡＣ间什么范围内射出．例3、在边长为2a的三角形ABC内存在垂直纸面向里的磁感强度6两种情况两种情况7高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件8高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件9MNLAOPBR4、带电粒子在“圆形”磁场中的运动必沿半径射出①沿半径入射几何知识灵活运用区分轨迹圆和磁场圆的圆心、半径

同源粒子不同速率入射MNLAOPBR4、带电粒子在“圆形”磁场中的运动必沿半径射10②偏离半径入射当粒子沿所示轨迹运动时，运动时间最长、偏转角最大.

在轨迹半径和偏转角一定的情况下，实现此偏转的最小磁场圆即为以PQ为直径的圆．②偏离半径入射当粒子沿所示轨迹运动时，运动时间最长、偏转角最11当r＝R时，相同带电粒子从P点沿不同方向射入磁场，离开磁场时的方向是平行的．

当r＝R时，相同带电粒子从P点沿不同方向射入磁场，离开磁场时12例4、在以原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在大小为B、垂直于纸面向里的匀强磁场．一不计重力的带电粒子从A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从C处沿＋y方向飞出．(1)判断该粒子带何种电荷，求出比荷；(2)若磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向改变了60°，求B′多大？在磁场中运动时间t是多少？例4、在以原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在大小为B、13高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件14高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件15练习1、如图在半径为R的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场B，P、M、N三点均匀地分布在圆周上。有三对电压是U，相距为d的平等金属板，它们分别在这三点与圆相切，而且在相切处极板留有缝隙。一个质量为m，带正电量q的粒子，从Q点从静止开始运动，经过一段时间恰能回到Q点。（1）粒子的路径是怎样的？（2）在图上标出极板的正负。（3）电压U和磁感应强度B间应满足什么关系？

练习1、如图在半径为R的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场B，P16练习2、为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内，通常采用磁约束的方法。如图所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R1=0.5米，半径R2=1.0米，磁场的磁感应强度B=1.0T，若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4*107C/kg，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。求：（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度。（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。R2练习2、为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内，通常采用17R2R218（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。就是说当粒子的速度小于这个“最大速度”后，不管它向哪个方向运动，它都不会飞出磁场。沿着切线飞出时最容易穿越。故沿着切线方向恰巧飞出去的粒子的速度就是“最大速度”。（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。就是说当粒子的速度小于19谢谢各位领导莅临指导，再见！谢谢各位领导20带电粒子在有界磁场中的运动（二）v0θOdDAA'D'v0Sθ

v

单边界双或多边界圆边界带电粒子在有界磁场中的运动（二）v0θOdDAA'D'v0S21O3、带电粒子在“多边界”磁场中的运动例1、长为L的水平板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如右图所示，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的正电荷(不计重力)，从左边板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使它不打在板上，可采用的办法是：A．使粒子的速度v<BqL/4m；B．使粒子的速度v>5BqL/4m；C．使粒子的速度v>BqL/m；D．使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m

LLr1v+qv2v1ABO3、带电粒子在“多边界”磁场中的运动例1、长为L的水平板间22例2、两块长度均为5d的金属板相距d，平行放置，下板接地，两极间有垂直纸面向里的匀强磁场，一束宽为d的电子束从两板左侧垂直磁场方向射入两极间，设电子的质量为m，电量为e，入射速度为v0，要使电子不会从两极间射出，求匀强磁场的磁感应强度B应满足的条件。5dv0d例2、两块长度均为5d的金属板相距d，平行放置，下板接地，23v0思考与探索1.假设空间磁场无界,各电子的运动轨迹怎样?2.此时哪个电子最有可能从右侧飞出?等圆所有电子运动的轨迹圆心在v0思考与探索1.假设空间磁场无界,各电子的运动轨迹怎样?2243.当磁场很大,哪个电子最有可能从左侧飞出?O1O2R1R2解析:要使电子不从左侧飞出有:要使电子不从右侧飞出,有:答案:5d3.当磁场很大,哪个电子最有可能从左侧飞出?O1O2R1R225例3、在边长为2a的三角形ABC内存在垂直纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场，有一带正电q，质量为m的粒子从距Ａ点的Ｄ点垂直ＡＢ方向进入磁场，如图５所示，若粒子能从ＡＣ间离开磁场，求粒子速率应满足什么条件及粒子从ＡＣ间什么范围内射出．例3、在边长为2a的三角形ABC内存在垂直纸面向里的磁感强度26两种情况两种情况27高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件28高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件29MNLAOPBR4、带电粒子在“圆形”磁场中的运动必沿半径射出①沿半径入射几何知识灵活运用区分轨迹圆和磁场圆的圆心、半径

同源粒子不同速率入射MNLAOPBR4、带电粒子在“圆形”磁场中的运动必沿半径射30②偏离半径入射当粒子沿所示轨迹运动时，运动时间最长、偏转角最大.

在轨迹半径和偏转角一定的情况下，实现此偏转的最小磁场圆即为以PQ为直径的圆．②偏离半径入射当粒子沿所示轨迹运动时，运动时间最长、偏转角最31当r＝R时，相同带电粒子从P点沿不同方向射入磁场，离开磁场时的方向是平行的．

当r＝R时，相同带电粒子从P点沿不同方向射入磁场，离开磁场时32例4、在以原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在大小为B、垂直于纸面向里的匀强磁场．一不计重力的带电粒子从A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从C处沿＋y方向飞出．(1)判断该粒子带何种电荷，求出比荷；(2)若磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向改变了60°，求B′多大？在磁场中运动时间t是多少？例4、在以原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在大小为B、33高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件34高中物理高考复习《带电粒子在有界磁场中的运动(二)》课件35练习1、如图在半径为R的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场B，P、M、N三点均匀地分布在圆周上。有三对电压是U，相距为d的平等金属板，它们分别在这三点与圆相切，而且在相切处极板留有缝隙。一个质量为m，带正电量q的粒子，从Q点从静止开始运动，经过一段时间恰能回到Q点。（1）粒子的路径是怎样的？（2）在图上标出极板的正负。（3）电压U和磁感应强度B间应满足什么关系？

练习1、如图在半径为R的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场B，P36练习2、为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内，通常采用磁约束的方法。如图所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R1=0.5米，半径R2=1.0米，磁场的磁感应强度B=1.0T，若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4*107C/kg，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。求：（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁