人教版高中物理選修3-1 6　帶電粒子在勻強磁場中的運動 全省一等獎

6帶電粒子在勻強磁場中的運動帶電粒子的圓周運動勻速圓周運動的周期跟軌道半徑和運動速率均無關(guān)。

處理帶電粒子在磁場中運動問題的基本思路

下圖中磁場強度B,離子的質(zhì)量m,電量q,速度vL=?L=?求解:離子移動的豎直距離?求解:離子的進出兩點間的距離d

【例題1】

如圖所示,一束電子(電量為e)以垂直于左邊界的速度V0垂直射入磁感應(yīng)強度為B、寬度為d的勻強磁場,若要求電子不從右邊界穿出，則初速度V0有什么要求？Bev0dB帶電粒子在直線邊界磁場中的問題變式1：若初速度向下與邊界成α=600，則初速度有什么要求？變式2：若初速度向上與邊界成α=600，則初速度有什么要求？600變式2：若初速度向上與邊界成α=600，則初速度有什么要求？300600POQA

例題2：如圖，在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，有一束正離子流(不計重力)，沿紙面垂直于磁場邊界OQ方向從A點垂直邊界射入磁場，已知OA=d，∠POQ=45o，離子的質(zhì)量為m、帶電荷量為q、要使離子不從OP邊射出，離子進入磁場的速度最大不能超過多少？v0B

變式1：如圖，在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，有一束正離子流(不計重力)，沿紙面垂直于磁場邊界OQ方向從A點垂直邊界射入磁場，已知OA=d，∠POQ=30o，離子的質(zhì)量為m、帶電荷量為q、要使離子在磁場中的運動時間相同，離子進入磁場的速度最大不能超過多少？POQAv0BPOQAv0B

變式2：如圖，在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，有一束正離子流(不計重力)，沿紙面垂直于磁場邊界OQ方向從A點垂直邊界射入磁場，已知OA=d，∠POQ=60o，離子的質(zhì)量為m、帶電荷量為q、要使離子在磁場中的運動時間相同，離子進入磁場的速度最大不能超過多少？POQAv0B變式3：如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在ad邊中點O方向垂直磁場射入一速度方向跟ad邊夾角θ=300

、大小為v0的帶電粒子，已知粒子質(zhì)量為m、電量為q，ab邊足夠長，ad邊長為L，粒子的重力不計。求：粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小范圍。V0OabcdV0Oabcdθ300600帶點粒子在有界磁場中的臨界問題：解決臨界問題的方法是：

通常以題目中的“恰好”“最高”“最長”“至少”等為突破口，將不確定的物理量推向極端(如極大、極小；最上、最下；最左、最右等)，結(jié)合幾何關(guān)系分析得出臨界條件，列出相應(yīng)方程求解結(jié)果。解決臨界問題的關(guān)鍵是