用動態(tài)圓求解磁場題ch

1、用動態(tài)圓求解磁場題1.如圖,在一水平放置的平板MN 的上方有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B ,磁場方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m 帶電量為+q 的粒子,以相同的速率v 沿位于紙面內(nèi)的各個方向,由小孔O 射入磁場區(qū)域.不計重力,不計粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的 區(qū)域,其中Bqmv R =.哪個圖是正確的?( 2、(2004年廣東省高考試題如圖8所示,真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T ,磁場內(nèi)有一塊平面感光板ab ,板面與磁場方向平行,在距ab 的距離l=16cm 處,有一個點(diǎn)狀的放射源S ,它向各個方向發(fā)射粒子,粒子的速度

2、都是v=3.0×106m/s ,已知粒子的電荷與質(zhì)量之比q/m=5.0×107C/kg ,現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動的粒子,求ab 上被粒子打中的區(qū)域的長度。 3、核聚變反應(yīng)需要幾百萬度以上的高溫,為把高溫條件下高速運(yùn)動的離子約束在小范圍內(nèi)(否則不可能發(fā)生核反應(yīng),通常采用磁約束的方法(托卡馬克裝置。如圖1所示,環(huán)狀勻強(qiáng)磁場圍成中空區(qū)域,中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大,都不會穿出磁場的外邊緣而被約束在該區(qū)域內(nèi)。設(shè)環(huán)狀磁場的內(nèi)半徑為R 1=0.5m ,外半徑R 2=1.0m ,磁場的磁感強(qiáng)度B =1.0T ,若被束縛帶電粒子的荷質(zhì)比為q/m =4×710C/,中空

3、區(qū)域內(nèi)帶電粒子具有各個方向的速度。試計算(1粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場,不能穿越磁場的最大速度。(2所有粒子不能穿越磁場的最大速度。帶電粒子速度大小相同,方向不同旋轉(zhuǎn)的動態(tài)圓3、(全國I 卷第26題如圖1所示,在0x a 3區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B 。在0=t 時刻,一位于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子源在xy 平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向與y 軸正方向的夾角分布在0180°范圍內(nèi)。已知沿y 軸正方向發(fā)射的粒子在0t t =時刻剛好從磁場邊界上,3(a a P 點(diǎn)離開磁場。求:(1粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R 及粒子的比荷m q /

4、;(2此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與y 軸正方向夾角的取值范圍;(3從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間。M N O BM R2R2RN OO 2R2RM2R N MN O2RR 2RO2R2RMR NAB C D圖14、(全國新課標(biāo)卷第25題如圖6所示,在0x a 、0y 2 a 范圍內(nèi)有垂直于xy 平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 。坐標(biāo)原點(diǎn)O 處有一個粒子源,在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m 、電荷量為q 的帶正電粒子,它們的速度大小相同,速度方向均在xy 平面內(nèi),與y 軸正方向的夾角分布在090°范圍內(nèi)。己知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑介于2a到a 之間,從 發(fā)射粒子到

5、粒子全部離開磁場經(jīng)歷的時間恰好為粒子在磁場中做圓周運(yùn)動周期的四分之一。求最后離開磁場的粒子從粒子源射出時的(1速度大小;(2速度方向與y 軸正方向夾角正弦。帶電粒子速度方向相同,大小不同膨脹的動態(tài)圓5、(全國II 卷第26題如圖9所示左邊有一對平行金屬板,兩板相距為d ,電壓為U ;兩板之間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 0,方向平行于板面并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一邊長為a 的正三角形區(qū)域EFG (EF 邊與金屬板垂直,在此區(qū)域內(nèi)及其邊界上也有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B ,方向垂直于紙面朝里。假設(shè)一系列電荷量為q 的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入金屬板之間,沿同一方向射出金屬板之間的區(qū)域,并經(jīng)EF 邊中點(diǎn)H 射入磁場區(qū)域。不計重力。(1已知這些離子中的離子甲到達(dá)磁場邊界EG 后,從邊界EF 穿出磁場,求離子甲的質(zhì)量;(2已知這些離子中的離子乙從EG 邊上的I 點(diǎn)(圖中未