帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡欣賞(存儲(chǔ)版)
【正文】 2R=r所以 2vB qv m r? mvr Bq?s in 22xr? ?m a x m a x1si n , 6 022Rr? ?? ? ? ?o X Y O ? ? （ 3)當(dāng)粒子速度減小為 時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 故粒子轉(zhuǎn)過(guò)四分之一圓周，對(duì)應(yīng)圓心角為 90186。在 t=0時(shí)，質(zhì)量 m=2 1015kg，電量為 q=1 1010C的正離子，以速度為4 103m/s從兩板中間水平射入。 一個(gè)質(zhì)量為 m=、電量為 q= 10— 2C的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球 ， 在t=0時(shí)刻以大小為 v0的水平初速度向右通過(guò)電場(chǎng)中的一點(diǎn) P， 當(dāng) t=t1時(shí)刻在電場(chǎng)所在空間中加上一如圖所示隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng) ， 使得小球能豎直向下通過(guò) D點(diǎn) ， D為電場(chǎng)中小球初速度方向上的一點(diǎn) ， PD間距為 L， D到豎直面 MN的距離 DQ為 L／ π。 解析 粒子重新回到 O點(diǎn)時(shí)其運(yùn)動(dòng)軌道如圖所示 ,形成一 ” 心臟 ” 圖形 .由圖可知，粒子在 B1中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 粒子在 B1中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 一顆“心臟” 例 2如圖所示 ,以 ab為分界面的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,方向均垂直于紙面向里 ,其磁感應(yīng)強(qiáng)度 B1=2B2,現(xiàn)有一質(zhì)量為 m,帶電量為 +q的粒子 ,從 O點(diǎn)沿圖示方向以速度 v進(jìn)入 B1中 ,經(jīng)過(guò)時(shí)間 t=____粒子重新回到 O點(diǎn) (重力不計(jì) ) 所以粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間 + 11 12 mtT Bq???22212mtTBq???121 2 222m m mt t tB q B q B q? ? ?? ? ? ? ?例 7 如圖 12（ a）所示，在ｘＯｙ平面上－Ｈ＜ｙ＜Ｈ的范圍內(nèi)有一片稀疏的電子，從 x軸的負(fù)半軸的遠(yuǎn)處以相同的速率ｖ ０ 沿 x軸正向平行地向 y軸射來(lái)．試設(shè)計(jì)一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，使得 （ 1）所有電子都能在磁場(chǎng)力作用下通過(guò)原點(diǎn) O； （ 2）這一片電子最后擴(kuò)展到－ 2Ｈ＜ｙ＜ 2Ｈ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．已知電子的電量為ｅ、質(zhì)量為ｍ，不考慮電子間的相互作用． 如圖 ,在 xoy平面上 HyH的范圍內(nèi)有一片稀疏的電子 .從 x軸的負(fù)半軸的遠(yuǎn)處以相同的速率 V沿 x軸正向平行地向 y軸射來(lái) .試設(shè)計(jì)一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域 ,使得 :(1)所有電子都能在磁場(chǎng)力作用下通過(guò)原點(diǎn)O。兩板間有 B=,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 （ 2)設(shè)粒子飛出和進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向夾角為 Φ則 x是粒子在磁場(chǎng)中軌跡的兩端點(diǎn)的直線距離， x最大值為 2R 。 0mvrBq?2222 21122, 2RRR r R r r R?? ? ? ?70 4 103qBr mv sm? ? ? ,3a r c ta n 3 0 , 6 03 pop? ?? ? ? ? ?12433mtTBq?? ? ?1206Rt v?112064 Rmt t t Bq v?? ? ? ?圖 15 一朵葵花 例 4．據(jù)有關(guān)資料介紹，受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)裝置中有級(jí)高的溫度，因而帶電粒子將沒(méi)有通常意義上的容器可裝，托卡馬克裝置是一種利用磁約束來(lái)實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形容器，由磁場(chǎng)將高溫、高密等離子體約束在有限的范圍內(nèi)，現(xiàn)按下面的簡(jiǎn)化條件來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題，如圖所示，有一個(gè)環(huán)形區(qū)域，其截面內(nèi)半徑為 R1=a，外半徑為 R2=(2√21)a,環(huán)形區(qū)域內(nèi)有垂 直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁 感應(yīng)強(qiáng)度為 B。 mrqBU 622?圖 4 圖 3 。 1．一朵梅花 例 1．如圖所示，兩個(gè)共軸的圓
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1