V0 θ θ V0 A B θ V0 A V0 图 1 图 2 图 3 带电粒子在匀强磁场中作圆周运动的分析方法 一.找圆心、画轨迹、找角度
数学模型: (1)已知圆的两条切线,作它们垂线,交点为 O,即为圆心
(2)已知圆的一条切线,和过圆上的另一点 B,作过圆切线的垂线,再作弦的中垂线
交点即为圆心 O
(3)偏向角补角的平分线,与另一条半径的交点 直线边界磁场 例 1
找到下面题中粒子的圆心,画出轨迹
求从左边界或右边界射出时与竖直方向夹角 φ 以及粒子在磁场中经历的时间
(第 3 图作出粒子刚好不从右侧穿出磁场) 练 1:已知 B、+q、m、θ、d、a、V0
求从左边界穿出时经历的时间
(1)刚好不从上边界穿出 (2)刚好不从下边界穿出 (3)能从左边界穿出
如图所示,在水平直线 MN 上方有一匀强磁场,磁感强度为 B,方向垂直向里
一带电粒子质量为 m、电量为 q,从 a 点以与水平线 MN 成 θ 角度射入匀强磁场中,从右侧 b 点离开磁场
问: (1)带电粒子带何种电荷
(2)带电粒子在磁场中运动的时间为多少
A B C O V0 V0 φ 练习
AB、CD、EF 为三条平行的边界线,AB、CD、相距L1,CD、EF 相距L2,如图所示,AB、CD 之间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B1,CD、EF 之间也有垂直纸面向里的匀强磁场,磁惹感强度为B2
现从A 点沿A 方向垂直磁场射入一带负电的粒子,该粒子质量为m,带电量为-q,重力不计,求: (1)若粒子运动到CD 边时速度方向恰好与CD 边垂直,则它从A 点射入时速度V0 为多少
(2)若已知粒子从A 点射入时速度为u(u>V0),则粒子运动到CD 边界时,速度方向与CD 边的夹角θ为多少
(3)若已知粒子从A 点射入时速度为u(u>V0)粒子运动到EF 边界时恰好不穿出磁