高三物理 有界磁场(磁聚焦)复习学案

高三物理复习学案：有界磁场（磁聚焦）例1，一带电质点，质量为m，电量为q，以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入第一象限所示的区域，为了使该粒子能从x轴上的b点以速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面，磁感应强度为B的匀强磁场，若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这个圆形区域的最小面积。（重力不计）rb例2：如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场B,在X轴上的0点有一粒子源，以mV相同的速率V垂直磁场向各个不同方向射入质量为m、电量为q的粒子，且R=，证明：所有从圆形区qBox域磁场中射出的粒子，其运动方向都平行X轴。ox例3,如图所示，平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的，只能让垂直打到PQ界面上的电子通过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面应强度为B的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为E的场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点0过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面应强度为B的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为E的场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点0沿不同三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电AXXX多"C0X\P'Q向里、磁感匀强电方向射到量为e,质量为m,在AOAC中，OA=a,0=60°.求：能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是多少;在PQ右侧x轴上什么范围内能接收到电子.例4,可控热核聚变反应堆产生能的方式和太阳类似，因此，它被俗称为“人造太阳”.热核反应的发生，需要几千万度以上的高温，然而反应中的大量带电粒子没有通常意义上的容器可装．人类正在积极探索各种约束装置，磁约束托卡马克装置就是其中一种．如图15所示为该装置的简化模型．有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R1=1.0m,磁感应强度为B=1.0T,被约束粒子的比荷为q/m=4.0X107C/kg，该带电粒子从中空区域与磁场交界面的P点以速度V0=4.OX1O7m/s沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力)．为约束该粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径r2；若改变该粒子的入射速度v,使v=¥v°,求该粒子从P点进入磁场开始到第一次回到P点所需要的时间t.的一条直恰好从b的一条直恰好从b点飞子在磁场中运()如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆径.一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v,方向与ab成30°时"出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t若仅将速度大小改为v,则粒动的时间为(不计带电粒子所受重力)313tB.tC.21D.2t是ed的中点,点射出，则()从d点射出如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abed,e是ad的中点，f如果在a是ed的中点,点射出，则()从d点射出如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f点射出如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将

只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从e点射出所用时间最短3、如图所示ab是一段弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向如图所示，有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同质量，不同速度，但都是二价正离子，下列说法中正确的是（）A、只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B、只有质量一定的粒子可以沿中心线通过弯管C、只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D、只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管,4,如图所示，为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图.如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，不可能是下列哪些原因引起的（）A.电子枪发射能力减弱，电子数减小B.加速电场的电压过高，电子速率偏大C.偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小D.偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱不计重力的带正电粒子，质量为m，电荷量为q,以与y轴成30°角的速度v从y轴上的a点射入图9中第一象限所在区域.为了使该带电粒子能从x轴上的b点以与x轴成60。角的速度射出，可在适当的地方加一个垂直于xOy平面、磁感强度为B的匀强磁场，若此磁场分布在一个圆形区域内，试求这个圆形磁场区域的最小面积.在xOy平面内有许多电子（质量为m，电荷量为e）从坐标原点0不断以相同大小的速度v。沿不同的方向射入第一象限，如图8—3—9所示.现加上一个垂直于xOy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x轴向x轴正方向运动，试求出符合条件的磁场的最小面积.如图，所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B=0.10T,磁场区域半径r=2/3m,左侧区域圆心为0】，磁场向里，右侧区域圆心为02，磁场向外.两区域切点为C.今有质量m=3.2X10-26kg、带电荷量q=1.6X10-19C的某种离子，从左侧区域边缘的