磁扩散、磁聚焦课件.ppt

1、. 3.6.4电荷在匀强磁场电荷在匀强磁场中的磁扩散、磁聚焦中的磁扩散、磁聚焦.磁聚焦：磁聚焦：一组平行粒子垂直射入半径为一组平行粒子垂直射入半径为R的圆形匀强磁场区域，若轨的圆形匀强磁场区域，若轨迹半径也为迹半径也为R，则粒子将汇聚于同一点。，则粒子将汇聚于同一点。磁发散：磁发散：从一点进入磁场的粒子，若圆周运动的半径与磁场半径相从一点进入磁场的粒子，若圆周运动的半径与磁场半径相同，则无论在磁场内的速度方向如何，出磁场的方向都与同，则无论在磁场内的速度方向如何，出磁场的方向都与该点切线方向平行。该点切线方向平行。.磁聚焦原理图解 条件：圆形磁场区域半径与粒子轨道半径一样条件：圆形磁场区域半径

2、与粒子轨道半径一样O1O2AB.磁聚焦原理图解 条件：圆形磁场区域半径与粒子轨道半径一样大。条件：圆形磁场区域半径与粒子轨道半径一样大。 现象：从圆心打出的任意方向的粒子飞出方向与入现象：从圆心打出的任意方向的粒子飞出方向与入射点切线平行。射点切线平行。 拓展：可逆性拓展：可逆性入射点入射点.导思导思.议 如图所示，如图所示，ABCD是边长为是边长为a的正方形。质量的正方形。质量m、电荷、电荷量为量为e的电子以大小为的电子以大小为v的速度沿纸面垂直于的速度沿纸面垂直于BC边射入正边射入正方形区域。在正方形区域内适当区域中有匀强磁场。使方形区域。在正方形区域内适当区域中有匀强磁场。使电子从电子从

3、BC边上的任意点入射，都只能从边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场。点射出磁场。求：求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小和方向；）匀强磁场的磁感应强度大小和方向；（2）此匀强磁场区域的最小面积。）此匀强磁场区域的最小面积。. 自由展.1、证明磁扩散、磁聚焦结论。、证明磁扩散、磁聚焦结论。3、2、粒子从、粒子从M点进入磁场到最终离开磁场区域运动点进入磁场到最终离开磁场区域运动的总时间？的总时间？（清北）（清北）.Rrr迁移与逆向、对称的物理思想！迁移与逆向、对称的物理思想！.如图所示如图所示,在真空中半径在真空中半径m的圆形区域内的圆形区域内,有磁感应强度有磁感应强度,方向如图的匀强磁场方向如图

4、的匀强磁场,一批带正电的粒子以初速度一批带正电的粒子以初速度,从从磁场边界上直径磁场边界上直径ab的一端的一端a沿着各个方向射入磁场沿着各个方向射入磁场,且且初速度方向与磁场方向都垂直初速度方向与磁场方向都垂直,该粒子的比荷为该粒子的比荷为,不计不计粒子重力粒子重力.求求:(1)粒子的轨迹半径粒子的轨迹半径;(2)粒子在磁场中运动的最长时间粒子在磁场中运动的最长时间. 如图所示，在纸面内半径为如图所示，在纸面内半径为R R的圆形区域中充满了的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为垂直于纸面向里、磁感应强度为B B的匀强磁场，一点电的匀强磁场，一点电荷从图中荷从图中A A点以速度点以速度v v垂直磁场射入，当该电荷离开磁场垂直磁场射入，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了时，速度方向刚好改变了180180，不计电荷的重力，下，不计电荷的重力，下列说法正确的是（列说法正确的是（ ）A A该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O O点点B B该点电荷的比荷为该点电荷的比荷为C C该点电荷在磁场中的运动时间该点电荷在磁场中的运动时间t=t=D D该点电荷带正电该点电荷带正电 检检