帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡欣賞(編輯修改稿)
2025-07-20 22:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)間。一滴水珠 例如圖所示，真空中分布著有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和兩個(gè)均垂直于紙面，但方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B，且右邊磁場(chǎng)范圍足夠大．一帶正電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，從A點(diǎn)由靜止釋放經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過(guò)中間磁場(chǎng)進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回A點(diǎn)而重復(fù)上述過(guò)程，不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速率v；（2）中間磁場(chǎng)的寬度d（3）求粒子從A點(diǎn)出發(fā)到第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t。一個(gè)美麗的吸頂燈罩例7．如圖所示，兩個(gè)同心圓是磁場(chǎng)的理想邊界，內(nèi)圓半徑為R，外圓半徑為 R，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，內(nèi)外圓之間環(huán)形區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，內(nèi)圓的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/3。t=0時(shí)一個(gè)質(zhì)量為m，帶－q電量的離子（不計(jì)重力），從內(nèi)圓上的A點(diǎn)沿半徑方向飛進(jìn)環(huán)形磁場(chǎng)，剛好沒(méi)有飛出磁場(chǎng)。（1）求離子速度大?。?）離子自A點(diǎn)射出后在兩個(gè)磁場(chǎng)間不斷地飛進(jìn)飛出，從t=0開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間第一次回到A點(diǎn)？（3）從t=0開(kāi)始到離子第二次回到A點(diǎn)，離子在內(nèi)圓磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間共為多少？①、依題意在外磁場(chǎng)軌跡與外圓相切，如圖由牛頓第二定律：mv2/r1=qvB………………2分由圖中幾何關(guān)系得： 得： ……2分由以上各式得： ……2分②、離子從A出發(fā)經(jīng)C、D第一次回到A軌跡如圖，在內(nèi)圓的磁場(chǎng)區(qū)域：mv2/r2=qvB/3可得： ……………1分周期： ……………1分由幾何關(guān)系可知：β=π/6在外磁場(chǎng)區(qū)域的周期： …………………………1分由幾何關(guān)系可知：α=4π/3離子A→C→D→A的時(shí)間： …………………………2分
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