三帶電粒子在矩形邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

三帶電粒子在矩形邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第1頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．如圖所示，正方形區(qū)域abcd中充滿(mǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一個(gè)氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場(chǎng)的方向，以一定速度射入磁場(chǎng)，正好從ab邊中點(diǎn)n射出磁場(chǎng)。若將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍.其他條件不變，則這個(gè)氫核射出磁場(chǎng)的位置是 A．在b、n之間某點(diǎn)B．在n、a之間某點(diǎn)C．a(chǎn)點(diǎn)D．在a、m之間某點(diǎn)adcbmnBvC第2頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．如圖所示．長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，板間距離也為L(zhǎng)，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力)，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線(xiàn)以速度v水平射入磁場(chǎng)，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是：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。r2O2+qr2O1AB第3頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月r2O2+qr2O1粒子擦著上板從左邊穿出時(shí)，圓心在O1點(diǎn)，有粒子擦著上板從右邊穿出時(shí)，圓心在O2點(diǎn)，有粒子不打在極板上可能從左端穿出，也可能從右端穿出，必須全面分析問(wèn)題．第4頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月拓展：一大群這種帶電粒子沿平行于板的方向從各個(gè)位置以速度v從金屬板的左端射入板間，為了使這些正電荷都不從板間穿出，這些帶電粒子的速度需滿(mǎn)足什么條件?MNd5dB＋＋＋＋帶電粒子沿逆時(shí)針?lè)较蜃霭霃较嗤膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，如果從下板進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的帶電粒子不從板間穿出，則這些正電荷就都不從板間穿出．第5頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．如圖，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一束電子從a孔垂直于磁場(chǎng)射入容器中，其中一部分從c孔射出，則：A.從兩孔射出的電子速率之比為vc:vd=2:1B.從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間之比為tc:td=1:2C.從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比為ac:ad=:1D.從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為rc:rd=2:1abcd·BABD思考：要想使電子從射到ad邊上，電子的速度應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？射到cd邊上呢？第6頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月fdebcavM

4.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定帶電粒子比荷的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。abcd是一個(gè)長(zhǎng)方形盒子，在ad邊和cd邊上各開(kāi)有小孔f和e，e是cd邊上的中點(diǎn)，熒光屏M貼著cd放置，能顯示從e孔射出的粒子落點(diǎn)位置。盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可忽略。粒子經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后，從f孔垂直于ad邊射入盒內(nèi)。粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出。若已知fd=cd=L，不計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用力。請(qǐng)你根據(jù)上述條件求出帶電粒子的比荷q/m。第7頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解：帶電粒子經(jīng)電場(chǎng)加速粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖。fdeORRv設(shè)圓周半徑為R

，在三角形ode中，有又聯(lián)立求解，得第8頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿(mǎn)方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在ad邊中點(diǎn)O方向垂直磁場(chǎng)射入一速度方向跟ad邊夾角θ=300、大小為v0的帶電粒子，已知粒子質(zhì)量為m、電量為q，ab邊足夠長(zhǎng)，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，粒子的重力不計(jì)。求：⑴.粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0大小范圍。⑵.如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。V0Oabcd第9頁(yè)，課件共11頁(yè)，創(chuàng)作