带电粒子在匀强磁场中的运动:确定带电粒子在磁场中运动轨迹的方法1、物理方法:作出带电粒子在磁场中两个位置所受洛仑兹力,沿其方向延长线的交点确定圆心,从而确定其运动轨迹
2、物理和几何方法:作出带电粒子在磁场中某个位置所受洛仑兹力,沿其方向的延长线与圆周上两点连线的中垂线的交点确定圆心,从而确定其运动轨迹
3、几何方法:① 圆周上任意两点连线的中垂线过圆心②圆周上两条切线夹角的平分线过圆心③过切点作切线的垂线过圆心一:无界磁场中的运动如图所示,一个带负电的粒子以速度 v 由坐标原点射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,速度方向与 x 轴、y 轴均成 45°
已知该粒子电量为-q,质量为 m,则该粒子通过 x 轴和 y 轴的坐标分别是多少
mv/qB -mv/qB二:有界磁场中的运动 :(一) 双界磁场中的运动6、如图所示,比荷为 e/m 的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为 d、磁感受应强度为 B 的匀强磁场区域,要从右侧面穿出这个磁场区域,电子的速度至少应为( )A、2Bed/m B、Bed/m C、Bed/(2m) D、Bed/m【例 3】电子自静止开始经 M、N 板间(两板间的电压为 u)的电场加速后从 A 点垂直于磁场边界射入宽度为 d 的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置 P 偏离入射方向的距离为 L,如图所示
求匀强磁场的磁感应强度
(已知电子的质量为 m,电量为 e)解析:电子在 M、N 间加速后获得的速度为 v,由动能定理得:mv2-0=eu电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为 r,则:evB=m电子在磁场中的轨迹如图,由几何得:=由以上三式得:B=(二) 单界磁场中的运动:粒子从同一直线边界射入, 再从这一边界射出时,速度与边界的夹角相等【例 1】一个负离子,质量为 m,电量大小为 q,以速率 v 垂直于屏 S 经过小孔 O 射入存在着匀强磁场的真空