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帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)

2024-05-07 09:02:18 343觀看

1.平行邊界定圓心:YIk驛資訊

常見的定圓心有兩情情形:YIk驛資訊

(1)已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、入射方向和出射方向時(shí),可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線,兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖甲所示,P為入射點(diǎn),M為出射點(diǎn)).YIk驛資訊

(2)已知入射方向、入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時(shí),可以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線,連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn),作其中垂線,這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心(如圖乙所示,P為入射點(diǎn),M為出射點(diǎn)).YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(1)YIk驛資訊

2.平行邊界找臨界(存在臨界條件,如圖所示)YIk驛資訊

臨界條件:YIk驛資訊

①軌跡圓與磁場邊界相切,即速度沿邊界方向.YIk驛資訊

②軌跡圓與磁場邊界點(diǎn)擦肩而過.YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(2)YIk驛資訊

3.平行邊界幾何關(guān)系(利用勾股定理、三角函數(shù)等數(shù)學(xué)知識,如圖所示)YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(3)YIk驛資訊

【例題】質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子自靜止開始釋放,經(jīng)M、N板間的電場加速后,從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,該粒子離開磁場時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示。已知M、N兩板間的電壓為U,粒子的重力不計(jì).求:勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(4)YIk驛資訊

【解析】YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(5)YIk驛資訊

【例題】電荷量分別為q和一q的兩個(gè)帶電粒子分別以速度va和vb射人勻強(qiáng)磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,磁場寬度為d,兩粒子同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)B點(diǎn),如圖所示,則()YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(6)YIk驛資訊

A.a粒子帶負(fù)電,b粒子帶正電YIk驛資訊

B.兩粒子的軌道半徑之比ra:rb=1:√3YIk驛資訊

C.兩粒子的速度之比va:vb=1:2YIk驛資訊

D.兩粒子的質(zhì)量之比ma:mb=1:2YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(7)YIk驛資訊

【例題】如圖所示,一個(gè)理想邊界為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場寬度為d,方向垂直紙面向里.一電子從O點(diǎn)沿紙面垂直PQ以速度v?進(jìn)入磁場.若電子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為2d.O′在MN上,且OO′與MN垂直.下列判斷正確的是()YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(8)YIk驛資訊

A.電子將向右偏轉(zhuǎn)YIk驛資訊

B.電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為dYIk驛資訊

C.電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為√3dYIk驛資訊

D.電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為πd/3v?YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(9)YIk驛資訊

【例題】如圖所示,直角坐標(biāo)系中y軸右側(cè)存在一垂直紙面向里、寬為a的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,右邊界PQ平行y軸,一粒子(重力不計(jì))從原點(diǎn)O以與x軸正方向成θ角的速率v垂直射入磁場,當(dāng)斜向上射入時(shí),粒子恰好垂直PQ射出磁場,當(dāng)斜向下射入時(shí),粒子恰好不從右邊界射出。則粒子的比荷及粒子恰好不從右邊界射出時(shí)在磁場中運(yùn)動的時(shí)間分別為(C)YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(10)YIk驛資訊

A.v/Ba,2πa/3vYIk驛資訊

B.v/2Ba,2πa/3vYIk驛資訊

C.v/2Ba,4πa/3vYIk驛資訊

D.v/Ba,4πa/3vYIk驛資訊

【解析】YIk驛資訊

帶電粒子在有界 平行邊界 勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(帶電粒子在有界)(11)YIk驛資訊

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