带电粒子在磁场中运动.ppt

带电粒子在磁场中的运动
例1、(09年重庆卷第25题)如图所示,离子源A产生的初速度为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO=d,HS=2d, =90°。(忽略粒子所受重力)
(1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角Φ;
(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;
(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打S2在处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。
热点考向1、带电粒子做圆周运动的临界问题
解1)加速电场
偏转电场中
联立解得
φ=45°
θ
θ=45°
(2)匀强磁场中
解得
+ + + + + + + + + +
- - - - - - - - - -
+ + + + + + +
- - - - - - -
偏转电场
加速电场
准直管
匀强磁场
O
d
S
M
φ
粒子打到N点
粒子打到Q点
解得 m<mx<25m
+ + + + + + + + + +
- - - - - - - - - -
+ + + + + + +
- - - - - - -
偏转电场
加速电场
准直管
匀强磁场
O
d
2d
S
H
M
N
Q
O2
O3
S1
S2
R1
R2
R3
O1
· · · · ·
· · · · ·
· · ·
φ
例2、如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度的大小B = ,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离L=16cm处,有一个α放射源S,它在纸面内向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是,已知α粒子的荷质比,求ab上被α粒子打中的区域的长度。
b
a
s