北京名校名師高三物理電學(xué)復(fù)習(xí)教案6、帶電粒子在洛侖茲力作用下的運(yùn)動(dòng)-全文預(yù)覽
【正文】 力方向的交點(diǎn)必為圓心，設(shè)該點(diǎn)為O2，其軌跡為大于1/4圓弧．（如圖362所示）由Rt△KbP可知：[例3]一帶電質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，電量為q，以平行于Ox軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入圖363所示第一象限的區(qū)域．為了使該質(zhì)點(diǎn)能從x軸上的b點(diǎn)以垂直于Ox軸的速度v射出，可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋€(gè)垂直于xy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．若此磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，試求這圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑．重力忽略不計(jì)．提問：1．帶電質(zhì)點(diǎn)的圓運(yùn)動(dòng)半徑多大？2．帶電質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡有什么特點(diǎn)？3．在xy平面內(nèi)什么位置加一個(gè)圓形磁場(chǎng)可使帶電質(zhì)點(diǎn)按題意運(yùn)動(dòng)？其中有什么樣特點(diǎn)的圓形磁場(chǎng)為半徑最小的磁場(chǎng)？常見錯(cuò)誤：加以aM和bN連線交點(diǎn)為圓心的圓形磁場(chǎng)，其圓形磁場(chǎng)最小半徑為R．分析：帶電質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為因?yàn)閹щ娰|(zhì)點(diǎn)在a、b兩點(diǎn)速度方向垂直，所以帶電質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡為1/4圓弧，O1為其圓心，如圖364所示MN圓弧．在xy平面內(nèi)加以MN連線為弦，且包含MN圓弧的所有圓形磁場(chǎng)均可使帶電質(zhì)點(diǎn)完成題意運(yùn)動(dòng)．其中以MN連線為半徑的磁場(chǎng)為最小圓形磁場(chǎng)．解：設(shè)圓形磁場(chǎng)的圓心為O2點(diǎn)，半徑為r，則由圖知：．小結(jié)：本題所涉及的問題是一個(gè)動(dòng)態(tài)問題，即粒子雖然在磁場(chǎng)中均做同一半徑的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但因其初速度方向變化，使得粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)短和位置均發(fā)生變化，要會(huì)靈活運(yùn)用平面幾何知識(shí)去解決．計(jì)算機(jī)演示：（1）隨粒子入射速度方向的變化，粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的變化．（2）隨粒子入射速度方向的變化，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心的運(yùn)動(dòng)軌跡．其軌跡為以a點(diǎn)為圓心的一段圓?。甗例5] 如圖367所示，很長(zhǎng)的平行邊界面M、N與N、P間距分別為L(zhǎng)L2，其間分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1與B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里．已知B1≠B2，一個(gè)帶正電的粒子電量為q，質(zhì)量為m，以大小為v0。角，則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為多少？粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo)為多少？（B組）一、選擇題1．一個(gè)帶電粒子，沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)．粒子的一段徑跡如圖3613所示．徑跡上的每一小段都可近似看成圓?。捎趲щ娏Ｗ邮寡赝镜目諝怆婋x，粒子的能量逐漸減少（帶電量不變），從圖中情況可以確定 [ ]A．粒子從a到b，帶正電B．粒子從b到a，帶正電C．粒子從a到b，帶負(fù)電D．粒子從b到
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