帶電粒子在有界磁場中的運動

1、一、關(guān)于粒子運動的動力學(xué)原因一、關(guān)于粒子運動的動力學(xué)原因RvmBqvFn2V大小不變，洛侖大小不變，洛侖茲力大小不變即向茲力大小不變即向心力大小不變。所心力大小不變。所以半徑不變以半徑不變勻速圓周運動勻速圓周運動一、關(guān)于粒子運動的動力學(xué)原因一、關(guān)于粒子運動的動力學(xué)原因二、定點定向入射變速率問題二、定點定向入射變速率問題例例1：已知兩平行板長為：已知兩平行板長為L，間，間距也為距也為L其間有大小為其間有大小為B的勻強的勻強磁場。一質(zhì)量為磁場。一質(zhì)量為m電量為電量為+q的的粒子沿中軸線方向入射。要使粒子沿中軸線方向入射。要使粒子打在板上，求入射速度的粒子打在板上，求入射速度的大小范圍。大小范圍。二

2、、定點定向入射變速率問題二、定點定向入射變速率問題例例2 2：如圖所示磁：如圖所示磁場區(qū)域，場區(qū)域，abab、cdcd無限長，磁感應(yīng)無限長，磁感應(yīng)強度強度B，一粒子，一粒子從從adad中點中點p p與與adad夾夾角角3030度入射，要度入射，要使粒子打在使粒子打在abab上，上，求求v的大小范圍。的大小范圍。方法總結(jié)：漸變法方法總結(jié)：漸變法 1.1.圓心在速度方向的垂線上圓心在速度方向的垂線上 2.2.半徑與速度成正比半徑與速度成正比 3.3.隨著軌跡圓的逐漸增大，找到適合場景隨著軌跡圓的逐漸增大，找到適合場景條件的確定的軌跡和圓心。條件的確定的軌跡和圓心。 4.4.尋找構(gòu)造含軌跡半徑的三角

3、形，用幾何尋找構(gòu)造含軌跡半徑的三角形，用幾何關(guān)系求解半徑關(guān)系求解半徑三、定點定值不定向入射三、定點定值不定向入射例例3 3 已知：直線上方已知：直線上方區(qū)域無限大磁場，磁區(qū)域無限大磁場，磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度B，直線上，直線上有一粒子源像各個方有一粒子源像各個方向發(fā)射速率為向發(fā)射速率為v的帶的帶+q電量的電粒子，電量的電粒子，討論粒子所能到達的討論粒子所能到達的空間范圍。空間范圍。三、定點定值不定向入射三、定點定值不定向入射例題例題4 4：如圖所示粒子源：如圖所示粒子源距離直線邊界距離直線邊界d（同一平（同一平面上），向各個方向發(fā)射面上），向各個方向發(fā)射粒子，已知粒子在磁場中粒子，已知粒子在磁場中

4、運動的半徑為運動的半徑為2d。求：粒。求：粒子打在直線邊界上的范圍子打在直線邊界上的范圍三、定點定值不定向入射三、定點定值不定向入射例題例題5 5：如圖所示圓形磁場：如圖所示圓形磁場區(qū)域半徑為區(qū)域半徑為R R，有一粒子源，有一粒子源向各方向發(fā)射帶正電的粒向各方向發(fā)射帶正電的粒子，已知：磁感應(yīng)強度為子，已知：磁感應(yīng)強度為B B，粒子質(zhì)量為粒子質(zhì)量為m m，電量為，電量為q q，速率速率v=2RBq/mv=2RBq/m。求：粒子。求：粒子在磁場區(qū)域運動的最長時在磁場區(qū)域運動的最長時間。間。方法總結(jié)：旋轉(zhuǎn)圓法方法總結(jié)：旋轉(zhuǎn)圓法 1.1.用公式求出半徑用公式求出半徑 2.2.假設(shè)一個速度方向畫出一個完整的假想假設(shè)一個速度方向畫出一個完整的假想圓圓 3.3.由于速