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磁场性质:对进入磁场的运动电荷有力的作用-洛伦兹力1.洛伦兹力的方向由左手定则来判定:v02.洛伦兹力方向的特点:(1)洛伦兹力的方向垂直于v和B二者所决定的平面。(F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于v)从太阳或其他星体上,时刻都有大量的高能粒子流放出,称为宇宙射线。这些高能粒子流,如果都到达地球,将对地球上的生物带来危害。庆幸的是,地球周围存在地磁场,改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向,对宇宙射线起了一定的阻挡作用。地球极光太阳风是太阳喷射出的带电粒子,是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。太阳风在地球上空环绕地球流动,以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗,尖端对着地球的南北两个磁极,因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降(偏转),进入地球的两极地区。两极的高层大气,受到太阳风的轰击后即太阳风与大气原子冲撞后可以产生光芒,形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光。地球磁场并不是对称的。在太阳风的吹动下,变成某种“流线型”。就是说朝向太阳一面的磁力线被大大压缩,相反方向却拉出一条长长的,形似彗尾的地球磁尾。由于与日地空间行星际磁场的偶合作用,变形的地球磁场的两极外各形成一个狭窄的、磁场强度很弱的极尖区。因为等离子体具“冻结”磁力线特性,所以,太阳风粒子不能穿越地球磁场,而只能通过极尖区进入地球磁尾。当太阳活动发生剧烈变化时(如耀斑爆发),常引起地球磁层亚暴。于是这些带电粒子被加速,并沿磁力线运动。从极区向地球注入,这些带电粒子撞击高层大气中的气体分子和原子,使后者被激发,退激而发光。不同的分子,原子发生不同颜色的光,这些单色光混合在一起,就形成多姿多彩的极光洛伦兹力的大小如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用,则带电粒子在磁场中作下列运动可能成立的是[]A.作匀速直线运动B、作匀变速直线运动C.作变加速曲线运动D.作匀变速曲线运动1.带电粒子在匀强磁场中运动(),只受洛伦兹力作用,做.带电粒子在匀强磁场中的偏转二、带电粒子在磁场中运动问题的解题思路体验:如图所示,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,磁感应强度为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。若粒子射出磁场时的位置与O点的距离为L,求该粒子的电量和质量之比q/m。xx体验:垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d的条形区域内,磁感应强度为B.一个质量为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从a点垂直飞入磁场区,如图所示,当它飞离磁场区时,运动方向偏转θ角.试求粒子的运动速度v以及在磁场中运动的时间t.带电粒子在有界匀强磁场中运动极值(临界)问题探究:(半平面磁场区域)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荷质比相同速率相同的粒子,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,不计重力及粒子间的相互作用,则:A.两粒子在磁场中运动的半径一定相同B.两粒子射入磁场时运动方向一定相同C.两粒子在磁场中运动的时间一定相同D.两粒子到达P点时速度一定相同×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××探究(半平面磁场区域)如图真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于图中纸面向里,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的距离为L=16cm处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射粒子,粒子的速度均为V=3.0×106m/s,已知粒子的电荷与质量之比q/m=5×107c/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(粒子不反弹)带电粒子在有界匀强磁场中运动极值(临界)问题o体验:如右图所示,在边界为AA‘、DD’狭长区域内,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,磁场区域宽为d,电子枪S发射质量为m,电量为e的电子。当电子枪水平发射时,在DD‘右侧发现了电子。当电子枪在竖直平面内转动到某一位置时,刚好在DD‘左侧发现了电子。试画出电子在磁场中运动的轨迹并计算该电子此时在边界AA'的射入点和射出点间的距离。(电子入射速率均为v0)F带电粒子在有界匀强磁场中运动极值(临界)问题探究:如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向外和向里,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S