帶電粒子在磁場(chǎng)復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

一、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)的幾種常見情形(1)直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性，如下圖)習(xí)題課：帶電粒子在磁場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(2)平行邊界(存在臨界條件，如下圖)(3)圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如下圖)例1如下圖，PN和MQ兩板平行且板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩板間距離及PN和MQ長(zhǎng)均為d，一帶正電質(zhì)子從PN板的正中間O點(diǎn)以速度v0垂直射入磁場(chǎng)，為使質(zhì)子能射出兩板間，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.質(zhì)子帶電荷量為e，質(zhì)量為m.二、帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是指粒子從電場(chǎng)到磁場(chǎng)、或從磁場(chǎng)到電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng).1.在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)：(1)假設(shè)初速度v0與電場(chǎng)線平行，粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；(2)假設(shè)初速度v0與電場(chǎng)線垂直，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng).2.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)：(1)假設(shè)初速度v0與磁感線平行，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)；(2)假設(shè)初速度v0與磁感線垂直，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).例2第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如下圖.不計(jì)粒子重力，求：(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.三、帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一般有兩種情況：(1)直線運(yùn)動(dòng)：如果帶電粒子在疊加場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零.(2)圓周運(yùn)動(dòng)：如果帶電粒子在疊加場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，一定是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力的合力為零，洛倫茲力提供向心力.例3在地面附近有一個(gè)范圍足夠大的相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng).勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外，一質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng).(重力加速度為g)(1)求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(2)假設(shè)某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場(chǎng)中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與