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1、【例题1】如图所示,一束电子(电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300.求:(1)电子的质量 m(2)电子在磁场中的运动时间t,d,B,e,v,v,变化1:在上题中若电子的电量e,质量m,磁感应强度B及宽度d已知,若要求电子不从右边界穿出,则初速度V0有什么要求?,B,e,d,B,变化2:若初速度向下与边界成=60 0,则初速度有什么要求?,变化3:若初速度向上与边界成=60 0,则初速度有什么要求?,速度较小时,作半圆运动后从原边界飞出;速度增加为某临界值时,粒子作部分圆周运动其轨迹与另一边界相切;速度较大时粒子作部分圆
2、周运动后从另一边界飞出,B,P,S,Q,P,Q,Q,速度较小时,作圆周运动通过射入点;速度增加为某临界值时,粒子作圆周运动其轨迹与另一边界相切;速度较大时粒子作部分圆周运动后从另一边界飞出,圆心在过入射点跟速度方向垂直的直线上,圆心在过入射点跟边界垂直的直线上,圆心在磁场原边界上,量变积累到一定程度发生质变,出现临界状态,带电粒子在平行直线边界磁场区域中的运动,【例题2】在真空中宽的区域内有匀强磁场,质量为,电量为e,速率为的电子从边界外侧垂直射入磁场,入射方向与夹角,为了使电子能从磁场的另一侧边界射出,应满足的条件是:,.veBd/m(1+sin).veBd/m(1+cos).v eBd/m
3、sin.v eBd/mcos,B,思考:求电子在磁场中运动的最长时间是多长?,【例题3】如图所示,相互平行的直线M、N、P、Q间存在垂直于纸面的匀强磁场。某带负电粒子由O点垂直于磁场方向射入,已知粒子速率一定,射入时速度方向与OM间夹角的范围为090,不计粒子的重力,则:,A.越大,粒子在磁场中运动的时间可能越短 B.越大,粒子在磁场中运动的路径一定越长 C.越大,粒子在磁场中运动轨迹的圆心到MN的距离一定越小 D.粒子在磁场中运动的轨迹长度与时间的比值与无关,M,N,P,Q,O,A C D,1、如图所示长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有
4、质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是:A使粒子的速度v5BqL/4m;C使粒子的速度vBqL/m;D使粒子速度BqL/4mv5BqL/4m。,r2,+q,r2,A B,【习题】,拓展:一大群这种带电粒子沿平行于板的方向从各个位置以速度v从金属板的左端射入板间,为了使这些正电荷都不从板间穿出,这些带电粒子的速度需满足什么条件?,带电粒子沿逆时针方向做半径相同的匀速圆周运动,如果从下板进入场区的带电粒子不从板间穿出,则这些正电荷就都不从板间穿出,o,B,圆心在磁场原边界上,圆心在过入射点跟速度方向垂直的直
5、线上,速度较小时粒子作半圆运动后从原边界飞出;速度在某一范围内时从侧面边界飞出;速度较大时粒子作部分圆周运动从对面边界飞出。,速度较小时粒子作部分圆周运动后从原边界飞出;速度在某一范围内从侧面边界飞;速度较大时粒子作部分圆周运动从另一侧面边界飞出。,量变积累到一定程度发生质变,出现临界状态(轨迹与边界相切),带电粒子在矩形磁场区域中的运动,【例题4】.如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O方向垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹角=300、大小为v0的带电粒子,已知粒子质量为m、电量为q,ab边足够长,ad边长为L,粒子的重力不计。求
6、:.粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围。.如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间。,V0,2,2,【例题5】如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离L=16cm处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射粒子,粒子的速度都是v=4.8x106 m/s,已知粒子的电荷与质量之比q/m=5.0 x107C/kg现只考虑在图纸平面中运动的粒子,求ab上被粒子打中的区域的长度.,D,【例题6】如图所示,在边长为2a的等边三角形ABC内存在垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场,有一带电量为q、质量为m的粒子从距A点 的D点垂直于AB方向进入磁场。若粒子能从AC间离开磁场,求粒子速率应满足什么条件及粒子从AC间什么范围内射出?,带电粒子在三角形磁场区域中的运动,答案:要粒子能从间离开磁场,粒子速率应满足粒子从距点 的 间射出,