带电粒子在磁场中的运动（磁聚焦）.ppt

带电粒子在磁场中的运动;例1、（2009年浙江卷）如图，在Oy平面内与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与Oy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量qq＞0和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0＜y＜2R的区间内。已知重力加速度大小为g。 （1）从A点射出的带电微粒平行于轴从C点进入有磁场区域，并从坐标原点O沿y轴负方向离开，求电场强度和磁感应强度的大小与方向。 （2）请指出这束带电微粒与轴相交的区域，并说明理由。;;变式：如图所示，圆心O1的坐标为0﹑R，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，在坐标原点O处有一粒子源，可向y0的区域各个方向发射质量为m电量为-q速度为 的粒子，证明：粒子经过该磁场偏转后都能平行于轴方向运动。 ;例2、（2009·海南·T16）如图，ABCD是边长为a的正方形。质量为m电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场，电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场。不计重力。求： （1）此匀强磁场区域中磁感应强度的大小和方向； （2）此匀强磁场区域的最小面积。;;特点： 　　轨迹圆半径与磁场圆半径相等（r=R）。 方法： 1、圆心轨迹法； 2、构建菱形法； 3、数学解析法。 结论： 　　1位于磁场圆圆周上某点的粒子源发出的粒子，经磁场偏转后，都将平行射出； 　　2互相平行的粒子射入磁场圆后，将汇聚于垂直入射方向直径的一个端点。;;　 练习2：如图所示，在坐标 系Oy内有一半径为a的圆形区域， 圆心坐标为O1（a，0），圆内分 布有垂直纸面向里的匀强磁场。 在直线y＝a的上方和直线＝2a 的左侧区域内，有一沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当速度方向沿轴正方向时，粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力。带电粒子在磁场中的运动;例1、（2009年浙江卷）如图，在Oy平面内与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与Oy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量qq＞0和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0＜y＜2R的区间内。已知重力加速度大小为g。 （1）从A点射出的带电微粒平行于轴从C点进入有磁场区域，并从坐标原点O沿y轴负方向离开，求电场强度和磁感应强度的大小与方向。 （2）请指出这束带电微粒与轴相交的区域，并说明理由。;;变式：如图所示，圆心O1的坐标为0﹑R，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，在坐标原点O处有一粒子源，可向y0的区域各个方向发射质量为m电量为-q速度为 的粒子，证明：粒子经过该磁场偏转后都能平行于轴方向运动。 ;例2、（2009·海南·T16）如图，ABCD是边长为a的正方形。质量为m电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场，电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场。不计重力。求： （1）此匀强磁场区域中磁感应强度的大小和方向； （2）此匀强磁场区域的最小面积。;;特点： 　　轨迹圆半径与磁场圆半径相等（r=R）。 方法： 1、圆心轨迹法； 2、构建菱形法； 3、数学解析法。 结论： 　　1位于磁场圆圆周上某点的粒子源发出的粒子，经磁场偏转后，都将平行射出； 　　2互相平行的粒子射入磁场圆后，将汇聚于垂直入射方向直径的一个端点。;;　 练习2：如图所示，在坐标 系Oy内有一半径为a的圆形区域， 圆心坐标为O1（a，0），圆内分 布有垂直纸面向里的匀强磁场。 在直线y＝a的上方和直线＝2a 的左侧区域内，有一沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当速度方向沿轴正方向时，粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力。