高二物理《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動》課件
,歡迎進(jìn)入物理課堂,:速度選擇器,例2如圖有一混合正離子束先后通過正交電場磁場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域,如果這束正離子束流在區(qū)域中不偏轉(zhuǎn),進(jìn)入?yún)^(qū)域后偏轉(zhuǎn)半徑又相同,則說明這些正離子具有相同的()A速度B質(zhì)量C電荷z.x.x.kD荷質(zhì)比,AD,電磁流量計(jì),例1:如圖所示為電磁流量計(jì)的示意圖,直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi),有可以導(dǎo)電的液體流動,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直液體流動方向而穿過一段圓形管道。若測得管壁內(nèi)a、b兩點(diǎn)的電勢差為Uab,試求管中液體的流量Q為多少m3/sz.x.x.k,例一種測量血管中血流速度的儀器原理圖,如圖所示,在動脈血管兩側(cè)分別安裝電極并加磁場,設(shè)血管直徑為2mm,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.080T,電壓表測出電壓為0.01V,則血流速度大小為多少?,例1:兩板間(長為L,相距為L)存在勻強(qiáng)磁場,帶負(fù)電粒子q、m以速度V0從方形磁場的中間射入,要求粒子最終飛出磁場區(qū)域,則B應(yīng)滿足什么要求?,B,v0,q,m,L,L,小結(jié):組卷網(wǎng)臨界問題的分析方法1、理解軌跡的變化(從小到大)2、找臨界狀態(tài):,帶電粒子在磁場中的運(yùn)動之臨界問題分析,例2如圖,若電子的電量e,質(zhì)量m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B及寬度d已知,若要求電子不入右邊界穿出,則初速度V0有什么要求?,B,e,d,變化1:若初速度與邊界成=60角,則初速度有什么要求?,B,變化2:若初速度向上與邊界成=60角,則初速度有什么要求?,練習(xí)、在真空中半徑r=3102m的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,方向如圖所示。一帶正電的粒子以v0=1.2106m/s的初速度從磁場邊界上直徑ab端的a點(diǎn)射入磁場,已知粒子比荷q/m=108C/kg,不計(jì)粒子重力,則粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為多少?,帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動,能忽略帶電體重力的情況下,則只需考慮電場和磁場。這時有兩種情況:,1、電場和磁場成獨(dú)立區(qū)域,例1:如圖一電子從兩板左側(cè)以速度v沿金屬板方向射入,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1時,電子從a點(diǎn)射出兩板,射出時的速率為2v當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽2時,電子從b點(diǎn)射出,側(cè)移量僅為從a點(diǎn)射出時側(cè)移量的四分之一,求電子從b點(diǎn)射出時的速率,例2:一個帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場為E和勻強(qiáng)磁場為B中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則該帶電微粒必然帶_,旋轉(zhuǎn)方向?yàn)開。若已知圓半徑為r,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則線速度為_。(已知重力加速度為g),E,B,Eq=mgr=mv/qB,v=Bgr/E,例3:如圖所示,在y0的空間中存在勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向;在y0的空間中,存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直xy平面(紙面)向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動粒子,經(jīng)過y軸上yh處的點(diǎn)P1時速率為v0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過x軸上x2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場,并經(jīng)過y軸上y2h處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。求(l)電場強(qiáng)度的大小。(2)粒子到達(dá)P2時速度的大小和方向。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。,練習(xí)1.如圖,在xoy平面內(nèi),I象限中有勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,方向沿y軸正方向,在x軸的下方有勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,今有一個質(zhì)量為m,電量為e的電子(不計(jì)重力),從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場方向進(jìn)入電場。經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后,沿著與x軸正方向成45o進(jìn)入磁場,并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P。求:(1)作出電子運(yùn)動軌跡的示意圖,并說明電子的運(yùn)動情況(2)P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離h。(3)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長時間第一次返回P點(diǎn)?,練習(xí)2:如圖所示,在x軸上方有垂直于xy平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E,一質(zhì)量為m,電量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正方向射出,射出之后,第三次到達(dá)x軸時,它與O點(diǎn)的距離為L,求此時粒子射出時的速度和運(yùn)動的總路程(重力不計(jì)),同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,