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帶電粒子在有界 平行邊界 勻強磁場中的運動(帶電粒子在有界)

2024-05-07 09:02:18 215觀看

1.平行邊界定圓心:W5I驛資訊

常見的定圓心有兩情情形:W5I驛資訊

(1)已知入射點、出射點、入射方向和出射方向時,可通過入射點和出射點分別作垂直于入射方向和出射方向的直線,兩條直線的交點就是圓弧軌道的圓心(如圖甲所示,P為入射點,M為出射點).W5I驛資訊

(2)已知入射方向、入射點和出射點的位置時,可以通過入射點作入射方向的垂線,連接入射點和出射點,作其中垂線,這兩條垂線的交點就是圓弧軌跡的圓心(如圖乙所示,P為入射點,M為出射點).W5I驛資訊

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2.平行邊界找臨界(存在臨界條件,如圖所示)W5I驛資訊

臨界條件:W5I驛資訊

①軌跡圓與磁場邊界相切,即速度沿邊界方向.W5I驛資訊

②軌跡圓與磁場邊界點擦肩而過.W5I驛資訊

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3.平行邊界幾何關(guān)系(利用勾股定理、三角函數(shù)等數(shù)學知識,如圖所示)W5I驛資訊

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【例題】質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子自靜止開始釋放,經(jīng)M、N板間的電場加速后,從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中,該粒子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示。已知M、N兩板間的電壓為U,粒子的重力不計.求:勻強磁場的磁感應強度B.W5I驛資訊

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【解析】W5I驛資訊

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【例題】電荷量分別為q和一q的兩個帶電粒子分別以速度va和vb射人勻強磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,磁場寬度為d,兩粒子同時由A點出發(fā),同時到達B點,如圖所示,則()W5I驛資訊

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A.a粒子帶負電,b粒子帶正電W5I驛資訊

B.兩粒子的軌道半徑之比ra:rb=1:√3W5I驛資訊

C.兩粒子的速度之比va:vb=1:2W5I驛資訊

D.兩粒子的質(zhì)量之比ma:mb=1:2W5I驛資訊

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【例題】如圖所示,一個理想邊界為PQ、MN的勻強磁場區(qū)域,磁場寬度為d,方向垂直紙面向里.一電子從O點沿紙面垂直PQ以速度v?進入磁場.若電子在磁場中運動的軌道半徑為2d.O′在MN上,且OO′與MN垂直.下列判斷正確的是()W5I驛資訊

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A.電子將向右偏轉(zhuǎn)W5I驛資訊

B.電子打在MN上的點與O′點的距離為dW5I驛資訊

C.電子打在MN上的點與O′點的距離為√3dW5I驛資訊

D.電子在磁場中運動的時間為πd/3v?W5I驛資訊

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【例題】如圖所示,直角坐標系中y軸右側(cè)存在一垂直紙面向里、寬為a的有界勻強磁場,磁感應強度為B,右邊界PQ平行y軸,一粒子(重力不計)從原點O以與x軸正方向成θ角的速率v垂直射入磁場,當斜向上射入時,粒子恰好垂直PQ射出磁場,當斜向下射入時,粒子恰好不從右邊界射出。則粒子的比荷及粒子恰好不從右邊界射出時在磁場中運動的時間分別為(C)W5I驛資訊

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A.v/Ba,2πa/3vW5I驛資訊

B.v/2Ba,2πa/3vW5I驛資訊

C.v/2Ba,4πa/3vW5I驛資訊

D.v/Ba,4πa/3vW5I驛資訊

【解析】W5I驛資訊

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