帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡欣賞-免費(fèi)閱讀
【正文】 (2)這一片電子最后擴(kuò)展到 2Hy2H范圍內(nèi) ,繼續(xù)沿 x軸正向平行地以相同的速率 V0向遠(yuǎn)處射出 .已知電子 (e、 m)． [解析 ] 第 Ⅰ 象限 : 根據(jù)題意 ,電子在 O點(diǎn)先會(huì)聚再發(fā)散 沿 y軸正向射入的電子運(yùn)動(dòng)軌跡 1為磁場(chǎng)上邊界 磁場(chǎng)方向： x2+(yR)2=R2 磁場(chǎng)下邊界 2應(yīng)滿足： 實(shí)線 2的交集為第 1象限內(nèi)的磁場(chǎng)區(qū)域： 由 B1qv=mv2/2H得磁場(chǎng)大小 : 磁場(chǎng)大小： 可以看成是第 1象限的逆過程 第 Ⅲ 象限 : 磁場(chǎng)方向： 由對(duì)稱得： 第 Ⅱ 象限 第 Ⅴ 象限 磁場(chǎng)大?。? 磁場(chǎng)方向： 垂直紙面向外 B1=mv/2eH B4=mv/2eH 垂直紙面向里 垂直紙面向外 B3=mv/eH 垂直紙面向里 B2=mv/eH [欣賞 ]磁場(chǎng)區(qū)域像一只 漂亮蝴蝶 ，賞心悅目 ! 1一只漂亮的蝴蝶 1 一個(gè)古樸的窗口 例 如圖所示 ， 與紙面垂直的豎直面 MN的左側(cè)空間中存在豎直向上場(chǎng)強(qiáng)大小為 E= 102N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng) （ 上 、 下及左側(cè)無界 ） 。在兩板上加如圖（乙）所示的脈沖電壓。對(duì)應(yīng)的就是 Φ的最大值。 被磁場(chǎng)圍住的中心區(qū)域?yàn)榉磻?yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)質(zhì)量為 m，電量為 q的帶電粒子，若帶電粒子由反應(yīng)區(qū)沿各個(gè)不同射入磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)帶電粒子重力和運(yùn)動(dòng)過程中的相互作用，則； 要求所有帶電粒子均不能穿過磁場(chǎng)外界，允許帶電粒子速度的最大值 ?m多大？ 若一帶電粒子以上述最大速度從邊界上某點(diǎn)沿圓環(huán)半徑方向垂直射入磁場(chǎng)， 求帶電粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)開始 到第一次回到出發(fā)點(diǎn)所用的 時(shí)間 t. 解：（ 1）由圓周切線方向進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子最易穿越磁場(chǎng)， 臨界時(shí)有 如圖，由 得 （ 2） 則 即 每次進(jìn)入磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過圓心角為 225176。 感受美： 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡構(gòu)成了 一朵“ n只花 瓣 ”盛開的鮮花。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(chǎng)。 一質(zhì)量為ｍ、帶電量為＋ q的粒子，從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫 a的 S點(diǎn)出發(fā)，初速為零。 拓展 3： 若圓筒上只在 a處有平行于軸線的狹縫，并且粒子與圓筒外壁發(fā)生了 n次無能量損失和電量損失的碰撞后恰能回到原出發(fā)點(diǎn)，則加速電壓， 并且粒子運(yùn)動(dòng)的半徑 拓展 2： 該圓筒上平行于軸線均勻分布的若是“ n條狹縫”，當(dāng)電壓 時(shí) ,粒子經(jīng)過一段運(yùn)動(dòng)后也能回到原出發(fā)點(diǎn)，并且粒 子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 222 tan2 ???????? nmrqBU ?nrR ?tan??2221ta n2 ?????? ??? nmrqBU ?1tan ??? nrR ?圖 5 。 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 在反應(yīng)區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)一次 總時(shí)間為 21()2m RRr ?? 2mmmmvBqvr?21()2m B q R Rv m??1ta n 2 1rR? ? ? ?tan 2 1? ? 2 45? ??12 2 5 2 53 6 0 4mmtB q B q??? ? ?1122124()mR m Rtv B q R R?? ?121 0 1 6 ( 2 1 )88 mmt t tB q B q? ?? ? ? ?? r 一枚銅錢 例 如圖所示為圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面向里 ,邊界跟 y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn) O。且
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