带电粒子在匀强磁场中的运动专题 一、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法 1.画轨迹:即画出轨迹,确定圆心,用几何方法求半径
2.找联系:轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系,偏转角度与圆心角、运动时间相联系,在磁场中运动的时间与周期相联系
3.用规律:即用牛顿第二定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式
例题 1、如下图,圆形区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度 v 从 A 点沿直径 AOB方向射入磁场,经过Δt 时间从 C 点射出磁场,OC 与 OB 成 60°角
现将带电粒子的速度变为 v/3,仍从 A 点沿原方向射入磁场,不计重力,那么粒子在磁场中的运动时间变为() A
12ΔtB.2ΔtC
13ΔtD.3Δt 例题 2、如图,虚线 OL 与 y 轴的夹角θ= 60°,在此 角围 有垂直于 xOy 平 面向外 的匀强磁场,磁感应强度大 小 为 B
一质 量 为 m、电荷 量 为 q(q>0)的粒子从左侧平 行于 x 轴射入磁场,入射点为 M
粒子在磁场中运动的轨道半径为 R,粒子离开磁场后的运动轨迹与 x 轴交于 P 点(图中未画出),且OP= R
求 M 点到 O 点的距离和粒子在磁场中运动的时间
二、带电粒子在磁场中运动的多解问题 1.带电粒子电性不确定形成多解 受洛伦兹力作用的带电粒子,可能带正电,也可能带负电,在一样的初速度的条件下,正、负粒子在磁场中运动轨迹不同,形成多解
如图甲所示,带电粒子以速率v 垂直进 入匀强磁场,如带正电,其 轨迹为 a,如带负电,其 轨迹为 b
2.磁场方向不确定形成多解 有些 题目 只 告 诉 了 磁感应强度的大 小 ,而 未具 体 指 出磁感应强度的方向,此 时必 须 要 考 虑 磁感应强度方向不确定而 形成的多解
如图乙 所示,带正