用“动态圆”模型分析带电粒子在匀强磁场中的运动课件.pptx

1、用“动态圆”模型分析带电粒子在匀强磁场中的运动物理模型建构物理模型建构 v模型模型1：缩放圆（半径不同的内切圆）粒子速度方向不变，大小改变。圆心的特点：在垂直于初速度方向的一条直线上例例1.如图所示，如图所示，A、B为水平放置的无限长平行板，板间距离为为水平放置的无限长平行板，板间距离为d，A板上有一电子源板上有一电子源P，Q点为点为P点正上方点正上方B板上的一点，在纸板上的一点，在纸面内从面内从P点向点向Q点发射速度大小不限的电子，若垂直纸面向里方点发射速度大小不限的电子，若垂直纸面向里方向加一匀强磁场，磁场感应强度为向加一匀强磁场，磁场感应强度为B，已知电子质量为，已知电子质量为m，电，电

2、量为量为q，不计电子重力及电子间的相互作用力，且电子打到板，不计电子重力及电子间的相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地，求电子击在上均被吸收，并转移到大地，求电子击在A、B两板上的范围？两板上的范围？例例1.如图所示，如图所示，A、B为水平放置的无限长平行板，板间距离为为水平放置的无限长平行板，板间距离为d，A板上有一电子源板上有一电子源P，Q点为点为P点正上方点正上方B板上的一点，在纸板上的一点，在纸面内从面内从P点向点向Q点发射速度大小不限的电子，若垂直纸面向里方点发射速度大小不限的电子，若垂直纸面向里方向加一匀强磁场，磁场感应强度为向加一匀强磁场，磁场感应强度为B，已知电子质

3、量为，已知电子质量为m，电，电量为量为q，不计电子重力及电子间的相互作用力，且电子打到板，不计电子重力及电子间的相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地，求电子击在上均被吸收，并转移到大地，求电子击在A、B两板上的范围？两板上的范围？ABPQEFq qaOdbcBR1练习练习1.如如图，一端无限伸长的矩形区域图，一端无限伸长的矩形区域abcd内存在着磁感应内存在着磁感应强度大小为强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。从边，方向垂直纸面向里的匀强磁场。从边ad中点中点O射入一速率射入一速率v0、方向与、方向与Od夹角夹角=30的正电粒子，粒子质量的正电粒子，粒子质量为为m，重力不计，

4、带电量为，重力不计，带电量为q，已知，已知ad=L。（1）要）要使粒子能从使粒子能从ab边射出磁场，求边射出磁场，求v0的取值范围的取值范围。（2）从）从ab边射出的粒子在磁场中运动时间边射出的粒子在磁场中运动时间t 的范围。的范围。R2 mqBL3mqBLt t5 m6Bq4 m3BqBv v模型模型2：旋转圆物理模型建构物理模型建构粒子速度大小不变，方向改变。圆心的特点：在以入射点为圆心，以R为半径的圆周上例例2.MNBO2RR2RMNO2RR2RMNO2R2R2RMNOR2R2RMNOD.A.B.C.o练习2如图，电子源S能在图示纸面360范围内发射速率相同的电子（质量为m，电量为e），

5、M、N是足够大的竖直挡板，与S的水平距离OSL，挡板左侧是垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场。（1）要使发射的电子能到达挡板，电子速度至少为多大？（2）若S发射的电子速率为eBL/m时，挡板被电子击中的范围有多大？MOLNSOPQOrO2rrQPMN练习2如图，电子源S能在图示纸面360范围内发射速率相同的电子（质量为m，电量为e），M、N是足够大的竖直挡板，与S的水平距离OSL，挡板左侧是垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场。（2）若S发射的电子速率为eBL/m时，挡板被电子击中的范围有多大？v模型模型3：平移圆物理模型建构物理模型建构粒子速度大小不变，方向不变。圆心的特点：在一条直线上 VBvAvAvAvAvABCDvAvARBDC练习3如图所示，长方形abcd长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=310-7 kg、电荷量q=+2103C的带电粒子以速度v=5l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域，则()A从Od边射人的粒子，出射点全部分布在Oa边 B从aO边射人的粒子，出射点全部分布在ab边 C从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边 D从aO边射人的粒子，出射点分布在ab边和bc边