帶電粒子在磁場中的運動(一)-文庫吧
2025-07-20 16:08 本頁面
【正文】 徑及運動時間？（1）圓心的確定。因為洛倫茲力f指向圓心，根據(jù)f⊥v，畫出粒子運動軌跡上任意兩點（一般是射入和射出磁場的兩點）的f的方向，其延長線的交點即為圓心。（2）半徑的確定和計算。圓心找到以后，自然就有了半徑（一般是利用粒子入、出磁場時的半徑）。半徑的計算一般是利用幾何知識，常用解三角形的方法及圓心角等于圓弧上弦切角的兩倍等知識。（3）在磁場中運動時間的確定。利用圓心角與弦切角的關(guān)系，或者是四邊形內(nèi)角和等于360176。計算出圓心角的大小，由公式t=T可求出運動時間。有時也用弧長與線速度的比。如圖所示，還應(yīng)注意到：①速度的偏向角等于弧AB所對的圓心角。②偏向角與弦切角的關(guān)系為：＜180176。，=2；＞180176。，=360176。2；（4）注意圓周運動中有關(guān)對稱規(guī)律如從同一直線邊界射入的粒子，再從這一邊射出時，速度與邊界的夾角相等；在圓形磁場區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出。電場和磁場對電荷作用的區(qū)別如何？(1)電荷在電場中一定要受到電場力的作用，而電荷在磁場中不一定受磁場力作用。只有相對于磁場運動且運動方向與磁場不平行的電荷才受磁場力的作用，而相對磁場靜止的電荷或雖運動但運動方向與磁場方向平行的電荷則不受磁場力作用．(2)電場對電荷作用力的大小僅決定于場強E和電荷量q，即F=qE，而磁場對電荷的作用力大小不僅與磁感應(yīng)強度B和電荷量q有關(guān)，還與電荷運動速度的大小v及速度方向與磁場方向的夾角有關(guān)，即，F(xiàn)=qvBsin．(3)電荷所受電場力的方向總是沿著電場線的切線(與電場方向相同或相反)，而電荷所受磁場力的方向總是既垂直于磁場方向，又垂直于運動方向(即垂直于磁場方向和運動方向所決定的平面)．(4)電荷在電場中運動時，電場力要對運動電荷做功(電荷在等勢面)運動除外)，而電荷在磁場中運動時，磁場力一定不會對電荷做功?！镜湫屠}】例圖中MN表示真空室中垂直于紙面的平板，它的一側(cè)有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B。一帶電粒子從平板上狹縫O處以垂直于平板的初速v射入磁場區(qū)域，最后到達平板上的P點。已知B、v以及P到O的距離l，不計重力，求此粒子的電荷e與質(zhì)量m之比。例一個負離子，質(zhì)量為m，電量為q，以速率v垂直于屏S經(jīng)小孔O射入有勻強磁場的真空室中，磁感應(yīng)強度B的方向與離子運動方向垂直，并垂直于紙面向里，如圖所示。如果離子進入磁場后經(jīng)過時間t到達P點，則直線OP與離子入射方向之間的夾角跟t的關(guān)系式如何？例如圖，在某裝置中有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于Oxy所在的紙面向外。某時刻在x=l0、y=0處，一質(zhì)子沿y軸的負方向進入磁場；同一時刻，在x=l0、y=0處，一個粒子進入磁場，速度方向與磁場垂直。不考慮質(zhì)子與粒子的相互作用。設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為e。（1）如果質(zhì)子經(jīng)過坐標(biāo)原點O，它的速度為多大？（2）如果粒子與質(zhì)子經(jīng)最短時間在坐標(biāo)原點相遇，粒子的速度應(yīng)為何值？方向如何？【針對訓(xùn)練】在圖
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