帶電粒子的運(yùn)動(編輯修改稿)
2025-07-20 22:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 OP⊥AB取OP為等勢面，在等效力場中，根據(jù)能量守恒定律得： 例1 質(zhì)量為m的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，如圖1010所示。已知導(dǎo)體與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，在圖1011所加各種磁場中，導(dǎo)體均靜止，則導(dǎo)體與導(dǎo)軌間摩擦力為零的可能情況是： 要使靜摩擦力為零，如果N=0，必有f=0。圖1011B選項中安培力的方向豎直向上與重力的方向相反可能使N=0，B是正確的；如果N≠0，則導(dǎo)體除受靜摩擦力f以外的其他力的合力只要為零，那么f=0。在圖1011A選項中，導(dǎo)體所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力合力可能為零，則導(dǎo)體所受靜摩擦力可能為零。圖1011的C．D選項中，從導(dǎo)體所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力的方向分析，合力不可能為零，所以導(dǎo)體所受靜摩擦力不可能為零。故正確的選項應(yīng)為A．B。 例1 如圖1012所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，出磁場時速度偏離原方向60176。角，已知帶電粒子質(zhì)量m=31020kg，電量q=1013C，速度v0=105m/s，磁場區(qū)域的半徑R=3101m，不計重力，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度?！ ‘嬤M(jìn)、出磁場速度的垂線得交點(diǎn)O′，O′點(diǎn)即為粒子作圓周運(yùn)動的圓心，據(jù)此作出運(yùn)動軌跡AB，如圖1013所示。此圓半徑記為r?！ щ娏Ｗ釉诖艌鲋凶鰟蛩賵A周運(yùn)動 例1 如圖1014所示，帶電粒子在真空環(huán)境中的勻強(qiáng)磁場里按圖示徑跡運(yùn)動。徑跡為互相銜接的兩段半徑不等的半圓弧，中間是一塊薄金屬片，粒子穿過時有動能損失。試判斷粒子在上、下兩段半圓徑跡中哪段所需時間較長？（粒子重力不計）首先根據(jù)洛侖茲力方向，（指向圓心），磁場方向以及動能損耗情況，判定粒子帶正電，沿abcde方向運(yùn)動。 再求通過上、下兩段圓弧所需時間：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動 子速度v，回旋半徑R無關(guān)。因此上、下兩半圓弧粒子通過所需時間相等。動能的損耗導(dǎo)致粒子的速度的減小，結(jié)果使得回旋半徑按比例減小，周期并不改變。 例1 一個負(fù)離子的質(zhì)量為m，電量大小為q，以速度v0垂直于屏S經(jīng)過小孔O射入存在著勻強(qiáng)磁場的真空室中，如圖1015所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向與離子的初速度方向垂直，并垂直于紙面向里。如果離子進(jìn)入磁場后經(jīng)過時間t到這位置P，證明：直線OP與離子入射方向之間的夾角θ跟t 如圖10－16，當(dāng)離子到達(dá)位置P時圓心角為 【小結(jié)】 如果想用平均力的牛頓第二定律求解，則要先求平均加速度 例1 如圖1017所示。在x軸上有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y鈾負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E。一質(zhì)最為m，電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿著y軸正方向射出。射出之后，第3次到達(dá)X軸時，它與點(diǎn)O
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