帶電粒子在電場磁場課件

磁場:幾個公式：1、真空中長直線電流周圍的磁感應(yīng)強度2、長直通電螺線管內(nèi)部的磁感應(yīng)強度3、均勻磁場中的載流線圈的磁力矩公式4、洛侖茲力（θ是V、B之間的夾角）當(dāng)θ=0時，不受力；當(dāng)θ=90°時，做勻速園周運動。當(dāng)0°＜θ＜90°時，做等距螺旋線運動，回旋半徑、螺距和回旋周期分別為磁場:幾個公式：2、長直1帶電粒子在電場、磁場、重力場中的運動，簡稱帶電粒子在復(fù)合場中的運動，一般具有較復(fù)雜的運動圖景。這類問題本質(zhì)上是一個力學(xué)問題，應(yīng)順應(yīng)力學(xué)問題的研究思路和運用力學(xué)的基本規(guī)律。分析帶電粒子在電場、磁場中運動，主要是兩條線索：（1）力和運動的關(guān)系。根據(jù)帶電粒子所受的力，運用牛頓第二定律并結(jié)合運動學(xué)規(guī)律求解。（2）功能關(guān)系。根據(jù)場力及其它外力對帶電粒子做功引起的能量變化或全過程中的功能關(guān)系，從而可確定帶電粒子的運動情況，這條線索不但適用于均勻場，也適用于非均勻場。因此要熟悉各種力做功的特點。帶電粒子在電場、磁場、重力場中的運動，簡稱帶電粒子在21、如圖所示，一對豎直放置的平行金屬板長為L，兩板間距為d，接在電壓為U的直流電源上。在兩板間還有與電場方向垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B垂直紙面向里，一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的油滴，從距離平板上端h高處由靜止開始自由下落，并經(jīng)兩板上端的中央點p進入兩板之間有電場和磁場的空間。設(shè)油滴在p點所受的電場力與磁場力恰好平衡，且油滴經(jīng)p點后不斷向右極板偏轉(zhuǎn)，最后經(jīng)右極板下端的D點離開兩板之間的電磁區(qū)。試求：⑴h的大小。⑵油滴在D點速度大小Vd1、如圖所示，一對豎直放置的平行金屬板長為L，兩板間距為d，32、圖中，真空中狹長區(qū)域的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直對紙面向里，區(qū)域?qū)挾葹閐，邊界為CD、EF。速率為V0的電子，從邊界CD外側(cè)垂直射入磁場，入射方向跟CD的夾角為θ。電子質(zhì)量為m，帶電量q，為使電子能從磁場另一側(cè)邊界EF射出，問電子的速率V0應(yīng)滿足什么條件？2、圖中，真空中狹長區(qū)域的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直43、質(zhì)量為m帶電量為q的粒子，以速度v沿與勻強磁場方向成θ角的方向射入磁場，如圖所示，磁場的磁感應(yīng)強度為B，則粒子旋轉(zhuǎn)n周時，沿磁場方向的位移是？

4、一根長為L的導(dǎo)線，載電流I，如果此導(dǎo)線繞成單匝線圈放在某均勻磁場中，則這個線圈受的最大磁力矩是？3、質(zhì)量為m帶電量為q的粒子，以速度v沿與勻強磁場方向成θ角55、距地面h高處水平放置距離為L的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，跟導(dǎo)軌正交的水平方向的線路上依次有電動勢為ε的電池，電容為C的電容器及質(zhì)量為m的金屬桿，如圖，單刀雙擲開關(guān)S先接觸頭1，再扳過觸頭2，由于空間有豎直向下的強度為B的勻強磁場，使得金屬桿水平向右飛出做平拋運動。測得其水平射程為S，問電容器最終的帶電量是多少？5、距地面h高處水平放置距離為L的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，跟導(dǎo)軌正66、一根豎直的固定放置的絕緣粗糙細桿，摩擦系數(shù)為μ，穿過一個質(zhì)量為m、帶正電荷+q的小球，空間有彼此正交的勻強電場和勻強磁場，電場水平向右，大小為E，磁場水平指出紙面，大小為B，試分析小球無初速釋放后沿桿下落時其速度與加速度的變化情況，求速度與加速度的最大值。6、一根豎直的固定放置的絕緣粗糙細桿，摩擦系數(shù)為μ，穿過一個77、（1999年高考全國卷）如圖1所示，圖中虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側(cè)的半空間存在一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向外。O是MN上的一點，從O點可以向磁場區(qū)域發(fā)射電量為+q、質(zhì)量為m、速率為v的粒子，粒子射入磁場時的速度可在紙面內(nèi)各個方向。已知先后射入的兩個粒子恰好在磁場中給定的P點相遇，P到O的距離為L，不計重力及粒子間的相互作用。（1）求所考察的粒子在磁場中的軌道半徑；（2）求這兩個粒子從O點射入磁場的時間間隔。7、（1999年高考全國卷）如圖1所示，圖中虛線MN是一垂直88、質(zhì)量為m、電量為e的電子從坐標原點O不斷地以大小都為V0的速率沿各不同方向射入xoy平面的第一象限（見圖），現(xiàn)要求加上一個垂直于xoy平面的勻強磁場，大小為B，使所有這些電子穿出磁場后都平行于X軸向+X方向運動，求符合條件的磁場最小面積。8、質(zhì)量為m、電量為e的電子從坐標原點O不斷地以大小都為V099、圖中，兩平行板間有彼此平行（向上）的勻強電場和勻強磁場，MN是熒光屏，中心為O，O`O=L。在屏上建立xoy坐標系,原點為O,y軸向上,x軸軸垂直紙面向里.一束荷質(zhì)比和速度相同的帶電粒子沿O`O方向從O`點射入,擊中屏上的P點().問帶電粒子帶什么電?磁場是什么方向?粒子的荷質(zhì)比多大?9、圖中，兩平行板間有彼此平行（向上）的勻強電場和勻強磁場，1010、如圖所示，x軸上有個勻強磁場，方向垂直紙面向里，大小為B=0.2T。令一個質(zhì)子以速率V0=2×10m/s，由y軸上A點沿+y方向射入勻強磁場區(qū)，回旋了210°之后進入x軸下方的勻強電場區(qū)，E=3×v/m，電場線方向與y軸正方向夾角30°.不計重力.(1)求質(zhì)子從A點出發(fā)到再次進入磁場區(qū),需要多少時間?(2)再次進入磁場區(qū)進入點的坐標值是多少?10、如圖所示，x軸上有個勻強磁場，方向垂直紙面向里，大小為11

11、如圖10所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強度的大小為B。在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場。一質(zhì)量為ｍ、帶電量為＋q的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的S點出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點S，則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少？（不計重力，整個裝置在真空中）abcd

S圖1011、如圖10所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極1213、圖中，一個質(zhì)量為m，帶正電荷q的小球用長為L的細線懸掛在勻強磁場中，拉開至最大角α后釋放，令其自由擺動，磁場方向垂直紙面向里。欲使擺球周期不受磁場影響，問對B大小的取值有什么限制？13、圖中，一個質(zhì)量為m，帶正電荷q的小球用長為L的細線懸掛1314、如圖12所示，空間分布著有理想邊界的勻強電場和勻強磁場。左側(cè)勻強電場的場強大小為E、方向水平向右，電場寬度為L；中間區(qū)域勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里。一個質(zhì)量為m、電量為q、不計重力的帶正電的粒子從電場的左邊緣的O點由靜止開始運動，穿過中間磁場區(qū)域進入右側(cè)磁場區(qū)域后，又回