带电粒子在复合场中运动的轨迹赏析学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:11 大小:268KB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学例1.如图所示,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的外半径为r,在圆筒之外的足够大区域(qūyù)中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B。在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域(qūyù)内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发,初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两电极之间的电压U应是多少?(不计重力,整个装置在真空中)拓展:该圆筒上平行(píngxíng)于轴线均匀分布的若是“六条狭缝”,当内外筒间加上一定电压时,粒子经过一段运动后也能回到原出发点。例2.如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面的匀强磁场,磁感应强度为B,在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E,一质量为m,电量为—q的粒子(lìzǐ)从坐标原点O沿着y轴正方向射出,射出之后,第三次到达x轴时,它与O点的距离为L,求此时粒子(lìzǐ)射出时的速度和运动的总路程例3、如图所示,有一个环形区域(qūyù),其截面内半径为,外半径为R2=1.0m,区域(qūyù)内有垂直纸面向里的匀强磁场,已知磁感应强度B=1.0T,被束缚粒子的荷质比为(1)若中空区域(qūyù)中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场,求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v0.(2)若中空区域(qūyù)中的带电粒子以(1)中的最大速度v0沿圆环半径方向射入磁场,求带电粒子从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间t。例4.上题中若内半径(bànjìng)为R1=a,外半径(bànjìng)为R2=(2√2-1)a,例5、如图所示为圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,边界跟y轴相切于坐标原点O。O点处有一放射源,沿纸面从O点沿x轴正方向以速度v射入磁场,带电粒子在磁场中做圆周运动的半经等于圆形磁场区域的半径。已知该带电粒子的质量为m、电荷量为q,沿磁场边界放置绝缘弹性(tánxìng)挡板,使粒子与挡板碰撞后以原速率弹回,且其电荷量保持不变。求该粒子第一次回到O点经历的时间。例6、如图所示,真空中分布着有界的匀强电场和两个均垂直于纸面,但方向相反的匀强磁场(cíchǎng),电场的宽度为L,电场强度为E,磁场(cíchǎng)的磁感应强度都为B,且右边磁场(cíchǎng)范围足够大.一带正电粒子质量为m,电荷量为q,从A点由静止释放经电场加速后进入磁场(cíchǎng),穿过中间磁场(cíchǎng)进入右边磁场(cíchǎng)后能按某一路径再返回A点而重复上述过程,不计粒子重力,求:(1)中间磁场(cíchǎng)的宽度d(2)求粒子从A点出发到第一次回到A点所经历的时间t。例7如图(甲)所示,两块水平放置的平行金属板,板长L=1.4m,板距d=30cm。两板间有B=1.25T,垂直于纸面向里的匀强磁场。在两板上加如图(乙)所示的脉冲电压。在t=0时,质量(zhìliàng)m=2×10-15kg,电量为q=1×10-10C的正离子,以速度为4×103m/s从两板中间水平射入。试求:粒子在板间做什么运动?画出其轨迹。图6例9如图所示,在xOy平面上-H<y<H的范围内有一片稀疏的电子,从x轴的负半轴的远处以相同的速率v0沿x轴正向平行地向y轴射来.试设计一个磁场(cíchǎng)区域,使得(1)所有电子都能在磁场(cíchǎng)力作用下通过原点O;(2)这一片电子最后扩展到-2H<y<2H范围内,继续沿x轴正向平行地以相同的速率v0向远处射出.已知电子的电量为e、质量为m,不考虑电子间的相互作用.