八年級(jí)物理洛侖茲力-文庫吧
2025-07-20 13:58 本頁面
【正文】 一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于 y軸射出第一象限。求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B和射出點(diǎn)的坐標(biāo)。 y x o B v v a O/ aqmvBBqmvar23,32 ??? 得射出點(diǎn)坐標(biāo)為（ 0， ） a3例：一束電子（電量為 e）以速度 V0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，寬為 d的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時(shí)速度方向與電子原來入射方向成 300角，求：電子的質(zhì)量和穿過磁場的時(shí)間。 B v0 e 30 d 2dBe/v πd/3v 小結(jié)： 兩洛倫磁力的交點(diǎn)即圓心 偏轉(zhuǎn)角：初末速度的夾角。 偏轉(zhuǎn)角 =圓心角 穿過矩形磁場區(qū)的運(yùn)動(dòng) 變化 1：在上題中若電子的電量 e，質(zhì)量 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B及寬度 d已知，若要求電子不從右邊界穿出，則初速度 V0有什么要求？ B e v0 d 小結(jié)： 臨界問題的分析方法 理解軌跡的變化（從小到大） 找臨界狀態(tài)： （切線夾角平分線找圓心） 變化 2：若初速度向下與邊界成 α =60度角，則初速度有什么要求？ B v0 變化 3：若初速度向上與邊界成 α =60度角，則初速度有什么要求？ 例：兩板間（長為 L，相距為 L）存在勻強(qiáng)磁場，帶負(fù)電粒子 q、 m以速度 V0從方形磁場的中間射入，要求粒子最終飛出磁場區(qū)域，則 B應(yīng)滿足什么要求？ B v0 q m L L B v0 q m L L 情境： 已知： q、 m、 v0、 d、 L、 B 求：要求粒子最終飛出磁場區(qū)域，對(duì)粒子的入射速度 v0有何要求？ 情境： 如圖中圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，現(xiàn)有一電量為 q，質(zhì)量為m的正離子從 a點(diǎn)沿圓形區(qū)域的直徑射入，設(shè)正離子射出磁場區(qū)域的方向與入射方向的夾角為 600，求此正離子在磁場區(qū)域內(nèi)飛行的時(shí)間及射出磁場時(shí)的位置。 a o 由對(duì)稱性，射出線的反向延長線必過磁場圓的圓心。 注 :畫好輔助線（半徑、速度、軌跡圓的圓心、連心線） ,偏角可由 求出。經(jīng)歷時(shí)間由 得出 Rr?2tan ?Bqmt ??r v R v O/ O ? 【 例 6】 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m、電量為 q的正離子，從 A點(diǎn)正對(duì)著圓心 O以速度 v射入半徑為 R的絕緣圓筒中。圓筒內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B。要使帶電粒子與圓筒內(nèi)壁碰撞多次后仍從 A點(diǎn)射出，問發(fā)生碰撞的最少次數(shù) ? 并計(jì)算此過程中正離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t ? 設(shè)粒子與圓筒內(nèi)壁碰撞時(shí)無能量和電量損失，不計(jì)粒子的重力。 O A v0 B O A v0 B 【 例 7】 圓心為 O、半徑為 r的圓形區(qū)域中有一個(gè)磁感強(qiáng)度為 B、方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場，與區(qū)域邊緣的最短距離為 L的 O＇處有一豎直放置的熒屏 MN，今有一質(zhì)量為 m的電子以速率 v從左側(cè)沿 OO＇方向垂直射入磁場，越出磁場后打在熒光屏上之 P點(diǎn)，如圖所示，求 O＇ P的長度和電子通過磁場所用的時(shí)間。 O＇ M N L A O P 練習(xí) : 已經(jīng)知道，反粒子與正粒子有相同的質(zhì)量，卻帶有等量的異號(hào)電荷 .物理學(xué)家推測，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在 .1998年 6月，我國科學(xué)家研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù) .磁譜儀的核心部分如圖所示， PQ、MN是兩個(gè)平行板，它們之間存在勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行 .宇宙射線中的各種粒子從板 PQ中央的小孔 O垂直 PQ進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并打在附有感光底片的板 MN上，留下痕跡 .假設(shè)宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度 v從小孔 O垂直 PQ板進(jìn)入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感光底片上的 a、 b、 c、 d四點(diǎn)，已知?dú)浜速|(zhì)量為 m，電荷量為 e， PQ與 MN間的距離為 L，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B. （ 1）指出 a、 b、 c、 d四點(diǎn)分別是由哪種粒子留下的痕跡 ?（不要求寫出判斷過程） （ 2）求出氫核在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑； （ 3）反氫核在 MN上留下的痕跡與氫核在 MN上留下的痕跡之間的距離是多少 ? 練習(xí) 1. 一個(gè)負(fù)離子，質(zhì)量為 m，電量大小為 q，以速率 v垂直于屏 S經(jīng)過小孔 O射入存在著勻強(qiáng)磁場的真空室中，如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的方向與離子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，并垂直于圖 1中紙面向里 . （ 1）求離子進(jìn)入磁場后到達(dá)屏 S上時(shí)的位置與 O點(diǎn)的距離 . （ 2）如果離子進(jìn)入磁場后經(jīng)過時(shí)間 t到達(dá)位置 P，證明 :直線 OP與離子入射方向之
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