带电粒子在磁场中运动的临界问题.ppt
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1、缩放圆法2、旋转圆法本课时讲授四个主题内容主题一、“矩形”有界磁场中的临界问题主题一、“矩形”有界磁场中的临界问题主题一、“矩形”有界磁场中的临界问题例题2.如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围。(2)若粒子速度不受上述v0大小的限制,求粒子在磁
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画轨迹、定圆心、求半径是解决带电粒子在磁场中运动问题的关键带电粒子有界磁场中运动的临界问题两种类型:1、入射速度方向不变,大小变化2、入射速度大小不变,方向变化例1如图所示,在边界为AA′、DD′狭长区域内,匀强磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里,磁场区域宽度为d(边界有磁场)。电子以不同的速率v从边界AA′的S处沿垂直磁场方向射入磁场,入射方向跟AA′的夹角为θ。已知电子的质量为m,带电量为e。为使电子能从另一边界DD′射出,问电子的速率应满足什么条件?(电子重力不计)1.轨迹圆放缩法带电粒子在磁场中
带电粒子在磁场运动的临界问题.ppt
带电粒子在磁场中运动的临界问题一、带电粒子在有界磁场中运动的分析方法1.圆心的确定因为洛伦兹力F指向圆心,根据F⊥v,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场两点),先作出切线找出v的方向再确定F的方向,沿两个洛伦兹力F的方向画其延长线,两延长线的交点即为圆心,或利用圆心位置必定在圆中一根弦的中垂线上,作出圆心位置,如图1所示。2.半径的确定和计算利用平面几何关系,求出该圆的可能半径(或圆心角),并注意以下两个重要的几何特点:①粒子速度的偏向角φ等于转过的圆心角α,并等于AB弦与切线的夹角(弦切角
带电粒子在有界磁场中运动的临界问题.docx
带电粒子在有界磁场中运动的临界问题当某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从一种状态变化为另一种状态时,发生这种质的飞跃的转折状态通常称为临界状态。粒子进入有边界的磁场,由于边界条件的不同,而出现涉及临界状态的临界问题,如带电粒子恰好不能从某个边界射出磁场,可以根据边界条件确定粒子的轨迹、半径、在磁场中的运动时间等。如何分析这类相关的问题是本文所讨论的内容。一、带电粒子在有界磁场中运动的分析方法1.圆心的确定因为洛伦兹力F指向圆心,根据F⊥v,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场两点),先作出
带电粒子在磁场中运动之临界与极值问题.docx
考点4.6临界与极值问题考点4.6.1“放缩圆”方法解决极值问题1、圆的“放缩”当带电粒子射入磁场的方向确定,但射入时的速度v大小或磁场的强弱B变化时,粒子做圆周运动的轨道半径r随之变化.在确定粒子运动的临界情景时,可以以入射点为定点,将轨道半径放缩,作出一系列的轨迹,从而探索出临界条件.如图所示,粒子进入长方形边界OABC形成的临界情景为②和④.(多选)如图所示,左、右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.一个质量为m、电荷量为q的微观粒子,沿图示方向以速度