帶電粒子在磁場運(yùn)動分類知識點(diǎn)習(xí)題[經(jīng)典](編輯修改稿)
2025-07-20 22:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ?。?）確定入射速度的方向，而大小變化，判定粒子的出射范圍帶電粒子在磁場中以不同的速度運(yùn)動時，圓周運(yùn)動的半徑隨著速度的變化而變化，因此可以將半徑放縮，運(yùn)用“放縮法”探索出臨界點(diǎn)的軌跡，使問題得解；對于范圍型問題，求解時關(guān)鍵尋找引起范圍的“臨界軌跡”及“臨界半徑R0”，然后利用粒子運(yùn)動的實(shí)際軌道半徑R與R0的大小關(guān)系確定范圍。例2：如圖7所示，矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的長為L，寬為L/2。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m，電荷量為e 的電子沿著矩形磁場的上方邊界射入磁場，欲使該電子由下方邊界穿出磁場，求：電子速率v 的取值范圍？ 變式1：圖98所示真空中寬為d的區(qū)域內(nèi)有強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向如圖，質(zhì)量m帶電q的粒子以與CD成θ角的速度V0垂直射入磁場中。要使粒子必能從EF射出，則初速度V0應(yīng)滿足什么條件？EF上有粒子射出的區(qū)域？變式2： 如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在ad邊中點(diǎn)O，方向垂直磁場向里射入一速度方向跟ad邊夾角θ = 30176。、大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計，abcdθOv0求：（1）粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小范圍.（2）如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間.圖5變式3：在邊長為的內(nèi)存在垂直紙面向里的磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，有一帶正電，質(zhì)量為的粒子從距Ａ點(diǎn)的Ｄ點(diǎn)垂直ＡＢ方向進(jìn)入磁場，如圖５所示，若粒子能從ＡＣ間離開磁場，求粒子速率應(yīng)滿足什么條件及粒子從ＡＣ間什么范圍內(nèi)射出．（3）確定入射速度的大小，而方向變化，判定粒子的出射范圍軌跡圓的旋轉(zhuǎn)：當(dāng)粒子的入射速度大小確定而方向不確定時，所有不同方向入射的粒子的軌跡圓是一樣大的，只是位置繞入射點(diǎn)發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，從定圓的動態(tài)旋轉(zhuǎn)中，也容易發(fā)現(xiàn)“臨界點(diǎn)”. 例3：如圖8所示，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0．60T，磁場內(nèi)有一塊平面感光板ab，板面與磁場方向平行，在距ab的距離l=16cm處，有一個點(diǎn)狀的α放射源S，它向各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度都是v=3．0106m/s，已知α粒子的電荷與質(zhì)量之比q/m=5．0107C/kg，現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動的α粒子，求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長度?！∽兪?：一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，+q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個方向，由小孔O射入磁場區(qū)域. 不計重力，不計粒子間的相互影響. 下列圖中陰影部分表示帶電
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