带电粒子在磁场中的运动教学课件.ppt

带电粒子在磁场中的运动教学课件.ppt带电粒子在磁场中的运动【例1】,沿轴线向纸***入的电子束的偏转方向() 1、洛伦兹力方向用左手定则时,四指必须指电流方向(不是速度方向),即正电荷定向移动的方向;对负电荷,四指应指负电荷定向移动方向的反方向。C一、洛仑兹力22、带电粒子在匀强磁场中运动若V∥B,带电粒子以速度V做匀速直线运动。若V⊥B,带电粒子在垂直于磁感线的平面内做匀速圆周运动。(1)向心力由洛伦兹力提供:(2)轨道半径公式:(3)周期:频率:角速度:33、带电粒子做匀速圆周运动的分析方法(1)圆心的确定:画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场两点)的F的方向,沿两个洛伦兹力F画其延长线,两延长线的交点即为圆心。或利用圆心位置必定在圆中一根弦的中垂线上,作出圆心位置。(2)半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的可能半径(或圆心角),并注意以下两个重要的几何关系:①粒子速度的偏向角(φ)等于回旋角(α)并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍,即:φ=α=2θ。②相对的弦切角相等,与相邻的弦切角互补。4【例2】一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。解:由射入、射出点的半径可找到圆心O/,并得出半径为51、带电粒子在半无界磁场中的运动【例1】一个负离子,质量为m,电量大小为q,以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于图1中纸面向里.(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,求直线OP与离子入射方向之间的夹角θ。二、带电粒子在匀强磁场中的运动6解析:(1)离子的初速度与匀强磁场的方向垂直,在洛仑兹力作用下,,则据牛顿第二定律可得:。画好辅助线(半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线)注意:由对称性,射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。)偏角和经历时间分别由下面的公式得出。815.(07南京期末卷)如图是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形筒内有B=1×10-4T的匀强磁场,、=2×1011C/kg的正离子,以不同角度α入射,=30°,且不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度v大小是()×105m/s ×105m/×106m/s ×106m/。一定要先画好辅助线(半径、速度及延长线)。偏转角由sinθ=L/R求出。侧移由R2=L2+(R-d)2解出。经历时间由得出。注意,这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不再是宽度线段的中点,这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同!10