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例1如图1所示,x≥0的区域有如图2所示大小不变、方向随时间周期性变化的磁场,磁场方向垂直纸面向外时为正方向.现有一质量为m,电荷量为q的正电粒子,在t=0时刻从坐标原点O以速度v沿着与x轴正方向成75°角射入.粒子运动一段时间后到达P点,P点坐标为(a,a),此时粒子速度方向与OP延长线的夹角为30°.假设粒子在整个过程中只受磁场力的作用.(1)若B0=B1为已知量,试求粒子在磁场中运动时的轨道半径R及周期T运的表达式.(2)说明在OP间运动时时间跟所加磁场的变化周期T之间应有什么样的关系才能使粒子完成上述运动.(3)若B0为未知量,那么所加磁场… 相似文献
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’99高考24题:图中虚线 MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感强度为 B 的匀强磁场,方向垂直纸面向外,O 是 MN 上的一点,从 O 点可以向磁场区域发射电量为 q、质量为 m、速率为 v 的粒子,粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向,已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的 P 点相遇,P 到 O 的距离为 L.不计重力及粒子间的相互作用.(1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径.(2)求这两个粒子从 O 点射入磁场的时间间隔. 相似文献
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杨建明 《数理化学习(高中版)》2015,(3):29-30
问题:一个圆形匀强磁场区域,带电粒子从圆周上一点沿垂直于磁场方向射入磁场,若粒子的轨道半径与圆形磁场区域半径相同,则这些粒子将沿什么方向射出磁场?分析:如图1所示,一带电粒子以任意角从圆周上一点O沿垂直于磁场方向射入磁场,若粒子的轨道半径与圆形磁场区域半径相同时,轨道圆弧与磁场区域圆弧对应的两条半径线组成平行四边形(即四边形OO1AO2为平行四边形),带电粒子的速度方向总垂直于半径,因此带电粒子射出磁场时速度方向都平行于射入点磁场区域圆的切线(即平行于x轴),所以所有带电 相似文献
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1问题的提出有这样一道考查带电粒子在匀强电场中运动的选择题,题目具体如下.原题.如图1所示,AB是圆O的一条直径,OC为圆的半径,∠AOC=90°,圆O所在空间有一匀强电场.相同的带正电的粒子,以相同的初动能E k0沿不同方向从A点出发,能够经过圆周上其他一些点,其中经过B点的粒子的动能为1.5E k0,经过C点的粒子的动能为2E k0.不计粒子所受重力及粒子间相互作用的影响.下列说法中正确的是 相似文献
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<正>所谓圆心线,即当粒子在射入磁场时速度方向不变,而速率不同时,粒子在磁场中运动的轨迹圆的圆心在垂直于入射速度的直线上,这条直线我们称之为圆心线。所谓圆心圆,即当粒子在射入磁场时速度方向不同,而速率相同时,粒子在磁场中运动的轨迹圆的圆心在半径为R的圆上,这个圆我们称之为圆心圆。在带电粒子在磁场中运动一章节的教学中,很多看似无从下手的题目,其中都隐藏着圆心线或圆心圆的规律。下面笔 相似文献
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〔题目〕图中虚线ＭＮ是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为Ｂ的匀强磁场,方向垂直纸面向外。Ｏ是ＭＮ上的一点,从Ｏ点可以向磁场区域发射电量为＋ｑ、质量为ｍ、速率为ｖ的粒子。粒子射入磁场时的速度可在纸面内向各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的Ｐ点相遇,Ｐ点到Ｏ点的距离为Ｌ,不计重力及粒子间的相互作用。求（１）所考察粒子在磁场中的轨道半径。（２）这两个粒子从Ｏ点射入磁场的时间间隔。根据题目要求,可有以下两种简便解法。解法一：（１）设粒子在磁场中运动的轨道半径… 相似文献
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带电粒子垂直进入匀强磁场,将做以半径为R=mv/qB,周期为T=2πm/qB的匀速圆周运动,进入点处的速度方向为圆轨迹上过该点的一条切线方向,根据左手定则可知圆心在洛仑兹力方向上,正电荷与切线方向、电荷运动方向相同,负电荷反之,由于带电粒子所处的设置磁场情景不同,粒子运动方向与磁场也许不垂直,粒子也许还会受到其他恒力,粒子也许从一种磁场垂直进入另一种磁场,结果粒子轨迹将截然不同,下面例举常见的几种模型,以起“抛砖引玉”的功效。 相似文献
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带电粒子在匀强磁场中的运动是高中物理中常见的问题,磁场的边界也有多种情况,其中圆形边界最为常见。而当磁场圆半径与轨迹圆半径相等时,存在两条特殊规律:从边界上某点射入的相同粒子,其出射方向都平行于入射点的切线方向;反之,当从磁场边界上不同点以相同速度平行入射的相同粒子,又会聚焦于磁场边界上的同一点。这好比经过凸透镜焦点的入射光线,经凸透镜折射后变成平行光线;而平行主光轴入射的光线经凸透镜折射后会聚于焦点一样,我们可以称之为磁聚焦,以此为背景的题目通常表现为设计磁场区域的问题。 相似文献
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1 结论及其证明
结论：真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,Ox为过边界上。点的切线,如图1所示,从。点在纸面内向各个方向发射速率均为口O的电子,设电子间相互作用忽略,且电子在磁场中偏转半径也为r．则所有从磁场边界出射的电子,速度方向均与Ox轴相同．且粒子的运动路径是可逆的． 相似文献
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一、知识准备：“动圆法”、带电粒子在磁场中运动的一般规律
磁场中有一粒子源,向纸面内各个方向发射速率相等的粒子（不计重力）,则所有粒子的运动有两个共同的特点：①所有圆的半径都一样长;②所有轨迹圆都通过同一点（粒子源S）。这类题的求解可以这样考虑：想象用细铁丝弯成一个圆,用手拿着它使它绕S点在纸面内转动来观察它的轨迹变化。 相似文献
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刘斌厚 《数理天地(高中版)》2005,(12)
带电粒子在匀强有界磁场中做圆周运动的问题比较常见,它难在确定临界点.本文提出一个好方法——动态逼近画轨迹圆. 例1 如图1,足够长的矩形区域ABCD内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.现从矩形区域AD边的中点O处,垂直于磁场射入一速度方向与AD边夹角为30°,大小为v_0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电荷量为q,AD边长为l,重力影响不计,试求粒子能从AB边上射出磁场的速度v_0的大小范围. 相似文献
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原题:如图1所示,在坐标系xOy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.在其他象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.A是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是x轴上的一点,到O的距离为l.一质量为m、电荷量为q的带负电的离子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,进而通过C点进入磁场区域,并再次通过A点,此时速度方向与y轴正方向成锐角.不计重力作用.试求:(1)粒子经过C点时速度的大小和方向;(2)磁感应强度的大小B.参考答案中给出的解法如下:(1)以a表示粒子在电场作用下的加速度,有qE=ma.(1)加速度沿y轴负方向.设粒… 相似文献
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一、带电粒子在单一匀强磁场中的运动 1．单个粒子在匀强磁场中的运动例1 (2001年)如图1 所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于 xy平面并指向纸面外,磁感强度为B．一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场, 入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为θ.若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l, 求该粒子的电量和质量之比q／m. 相似文献
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《中学生数理化(高中版)》2019,(6)
<正>带电粒子在磁场中的运动是电磁学中最重要的内容,也是高考命题高频内容之一。而带电粒子在磁场中的运动有一类难点就是动态圆中转圆的理解和应用,由于这类问题涉及数学中圆的特点的运用,要求空间想象力很强,所以一直都是学生难以理解和掌握的内容。一、转圆的特点1.条件:相同的粒子,以相同的速度大小、不同的速度方向从同一点垂直进入磁场。2.特点:(1)所有粒子的轨迹都经过同一 相似文献
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叶柯 《中学物理教学参考》1999,(9)
１９９９年高考物理第２４题是全卷最后一题,此题很有新意,题目如下：图１中虚线ＭＮ是一垂直纸面的平面与纸面的图１交线,在平面右侧的半空间存在一磁感强度为Ｂ的匀强磁场,方向垂直纸面向外．Ｏ是ＭＮ上的一点,从Ｏ点可以向磁场区域发射电量为＋ｑ、质量为ｍ、速率为ｖ的粒子,粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向．已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的Ｐ点相遇,Ｐ到Ｏ的距离为Ｌ,不计重力及粒子间的相互作用．（１）求所考察的粒子在磁场中的轨道半径．（２）求这两个粒子从Ｏ点射入磁场的时间间隔．这道题题意简明,讨… 相似文献
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题目如图1,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面).在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域,在圆上的b点离开该区域,离开时速度方向与直线垂直.圆心O 相似文献
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磁偏转“双圆”问题分析 ,是探讨带电粒子在匀强磁场中受洛仑兹力的作用 ,出现的轨迹圆与磁边界圆或轨迹圆之间的规律 ,它可以是匀强磁场中粒子单轨迹圆问题的加深 ,也可能是有关磁偏转的多圆问题 ,更可分析单轨迹圆与其它圆弧构成的复杂情况 ,现借题 ,通过归类分析 ,提出自己的认识见解 ,希望能对学生产生一点启迪 .1 磁场区域与粒子轨迹圆问题图 1 图 2例 1.在半径为Ｒ圆形区域内 ,匀强磁场的磁感应强度为Ｂ ,一群速率不同的质子自Ｍ点沿半径方向射入磁场区域 ,如图 1所示 ,已知质子质量为ｍ ,质子电量为ｅ,最大偏转角 10… 相似文献
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正一、教材分析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动是高中物理问题中比较常见的情景,解决此类问题的关键是能够找出粒子的运动轨迹,然后据轨迹确定圆心,并依据几何关系得到半径.在寻找粒子运动轨迹时,我们发现:粒子进入磁场的入射点、入射角度、轨迹圆半径(轨迹圆半径由入射速度大小、粒子比荷、磁感应强度决定)以及磁场形状都会影响粒子的运动轨迹.分析粒子在磁场中运动轨迹所有可能的集合问题是这几年高考考题 相似文献
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安二涛 《河北理科教学研究》2007,(2):18-20
质量为m带电量为 q的粒子(不计重力),垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场,将做匀速圆周运动.若带电粒子以大小相同而方向不同的速度射入磁场时,带电粒子做半径相同而轨迹不同的圆周运动.如图1所示,带电粒子分别以V1、V2、V3三个不同的方向射入磁场,它们将分别沿轨迹圆1、2、3做匀速圆周运动;若带电粒子以三个大小不同而方向相同的速度射入磁场,带电粒子做半径不同而相切于射入点的匀速圆周运动,如图2所示.如果将带电粒子轨迹的这两种变化连续起来看,就会发现前者是以射入点为轴心的转动圆,后者是以射入点为切点半径不断增大或减小的伸缩圆.… 相似文献
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许玉燕 《数理化学习(高中版)》2012,(8):16-18
带电粒子在只受洛伦兹力作用下,垂直进入匀强磁场,它将做匀速圆周运动.有界磁场是磁场中运动一类常见题目,而圆是中心对称图形,圆形磁场考查成了学生能否灵活和熟练应用知识解决问题的最重要的题型,但许多学生感到无从下手,容易将磁场圆和轨迹圆混淆.解决此类问题的基本思路有两种:(1)画轨迹→找圆心→求半径,同时要特别注意对称性,弄清这两个圆的几何关系.(2)在平时的教学中,注意引导学生得出一些常用的结论,节省考试时思考的时间.结论一粒子速度方向指向圆形磁场的 相似文献