带电粒子在圆形有界磁场中运动的一个特例

问题:一个圆形匀强磁场区域,带电粒子从圆周上一点沿垂直于磁场方向射入磁场,若粒子的轨道半径与圆形磁场区域半径相同,则这些粒子将沿什么方向射出磁场?分析:如图1所示,一带电粒子以任意角从圆周上一点O沿垂直于磁场方向射入磁场,若粒子的轨道半径与圆形磁场区域半径相同时,轨道圆弧与磁场区域圆弧对应的两条半径线组成平行四边形(即四边形OO1AO2为平行四边形),带电粒子的速度方向总垂直于半径,因此带电粒子射出磁场时速度方向都平行于射入点磁场区域圆的切线(即平行于x轴),所以所有带电     

磁场中的导电轨道模型

力电综合题有几个常用的模型,作为模型研究举例,我们选磁场中的导电轨道。从简单入手的原则,选用光滑的、水平导电轨道如图所示。磁场方向竖直向上,导体杆ab与导电轨道接触良好并且水平向右运     

带电粒子在电磁场中运动问题分析

一、利用公式推导,求比值例1质子(11H)和α粒子(42He)同时垂直进入同一匀强磁场中,①如果它们以相同的速度进入磁场,则轨道半径之比为______;②如果它们以相同的动量进入磁场,则轨道半径之比为_____;③如果它们以相同的动能进入磁场,则轨道半径之比为_____.     

探讨一类圆形磁场问题

在半径为R的圆形磁场中,带电粒子沿平行于直径的方向射入磁场区域,圆心与速度方向的距离为d．粒子在该磁场中的轨道半径为r,粒子在磁场中的速度偏转角为α． 设带电粒子远离圆心偏转,运动轨迹如图1所示．在Rt△AOB中,     

轨道圆和磁场圆半径相等时的一个结论

如图1所示,带电粒子沿垂直于磁场方向挂入圆形匀强磁场区域,若带电粒子做圆周运动的轨道半径与圆形磁场区域的半径相同,则带电粒子射出磁场时的速度方向平行于磁场区域圆上入射点处的切线方向;相反地,若带电粒子以平行于磁场区域圆某条切线的方向射入磁场,则带电粒子在磁场中做圆周运动后通过切点．     

例说洛伦兹力极值问题的破解策略

当带电粒子在有界磁场中运动时,由于受磁场空间的制约,粒子运动的轨道半径常常存在着极值或范围,这也是运动速率口或磁感应强度B存在极值的原因．     

对一道题解的商榷

题：在场强为 BO的匀强磁场中，质量为 m、带电量为 q的粒子以 vO的速率做匀速圆周运动，其轨道半径为 RO。若磁场突然增强，带电粒子的速率及轨道半径将如何变化 ?　　原解：如图一所示，因为带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力对电荷不做功，所以在磁场增强时，虽洛仑兹力变大，但其对粒子没做功，则粒子的动能不变，因此粒子的运动速率不变。又由轨道半径公式 R=知，式中 m、 q、 v不变，则 B增大时粒子的轨道半径将减小。 　　结论： B增大时， v不变， R减小。　　我认为此结论欠妥。理由是：当磁感应强度 B增强时，在带电粒子运动…     

对’99全国高考物理第24题“标准答案”的商榷

〔题目〕图中虚线ＭＮ是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为Ｂ的匀强磁场,方向垂直纸面向外。Ｏ是ＭＮ上的一点,从Ｏ点可以向磁场区域发射电量为＋ｑ、质量为ｍ、速率为ｖ的粒子。粒子射入磁场时的速度可在纸面内向各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的Ｐ点相遇,Ｐ点到Ｏ点的距离为Ｌ,不计重力及粒子间的相互作用。求（１）所考察粒子在磁场中的轨道半径。（２）这两个粒子从Ｏ点射入磁场的时间间隔。根据题目要求,可有以下两种简便解法。解法一：（１）设粒子在磁场中运动的轨道半径…     

圆形磁场中的一个重要结论及应用

带电粒子垂直进入匀强磁场中,在洛伦兹力作用下,它将做匀速圆周运动。圆形有界磁场问题是考试的热点和难点,弄清磁场圆和轨迹圆的关系是解决此类问题的关键。而当带电粒子的轨道半径与磁场圆半径相等时,又有其特殊的结论,下面举例说明。     

圆形磁场中的一个重要结论及应用

带电粒子垂直进入匀强磁场中,在洛伦兹力作用下,它将做匀速圆周运动.圆形有界磁场问题是考试的热点和难点,弄清磁场圆和轨迹圆的关系是解决此类问题的关键.而当带电粒子的轨道半径与磁场圆半径相等时,又有其特殊的结论,下面举例说明.     

谈“三场”中圆周运动的异同

“三场”即万有引力场、电场和磁场.物体在万有引力场中可做匀速圆周运动,如人造地球卫星.带电粒子在电场或磁场中也可做匀速圆周运动.他们即有相同之点,又有不同之处,特别是在外界因素的干扰下,轨道发生变化时,物体的线速度、角速度、周期等物理量是否变化?怎样变化?在高三综合复习阶段,不少学生易于混淆,现归纳比较如下: 一、轨道固定     

关于带电粒子在有界磁场中运动的几个问题

带电粒子在有界磁场中的运动问题,是有利考查学生应用数学知识解决物理问题能力的一类好题型.解答此类问题的关键是仔细分析粒子入场点和出场点情景,正确建立起轨道圆半径和有界磁场区域的大小关系.     

《磁场》同步训练

1.在匀强磁场中,一个带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,后来又顺利沿着垂直磁场方向进入另一匀强磁场,磁感应强度是原来的2倍,则()A.粒子的速率加倍,周期减半B.粒子速率不变,轨道半径减半C.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的1/4D.粒子速率不变,周期减半2.带负电的粒子在电场或者磁场中运动,如果粒子的重力忽略不计,以下说法中正确的是()A.沿电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加B.垂直电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加C.沿磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力做功,动能增加D.垂直磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力不做功,动能…     

P_φ=常数和P_ψ=常数的证明

本文给出关于在原子中电子的轨道角动量的大小Pφ 和在磁场方向角动量的大小Pψ 均为常数的证明     

Pφ=常数和Pφ＝常数的证明

本文给出关于在原子中电子的轨道角动量的大小Pφ和在磁场方向角动量的大小Pφ均为常数的证明。     

透析带电粒子在圆边界磁场中的磁发散与磁聚焦现象

以大量具有相同比荷的带电粒子为研究对象,探究其在圆边界匀强磁场中的运动规律,发现粒子在圆磁场中呈现出的磁发散与磁聚合等有趣现象与带电粒子的轨道半径r及圆磁场半径R密切相关,对此分别进行了讨论、分析及规律总结。     

原子内部磁场的估算

在原子中除了电子与核的静电相互作用外还存在着由电子自旋引起的原子体系内部磁场的相互作用。这是产生原子光谱精细结构的主要原因。本文首先引入了电子自旋,然后从电子自旋与轨道相互作用能来分别估算氢原子和碱金属原子内部磁场的大小。     

形似而神不似——一组电磁感应问题的讨论

题目一个磁感应强度为B的均匀磁场,垂直于一轨距为l的导轨平面,轨道平面与水平面有α的倾角,轨道电阻不计.一根无摩擦的导体棒,质量为m,横跨在两根金属导轨上,如图1所示.现无初速度释放导体棒.     

确定磁偏转圆心的方法

磁偏转问题即带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的问题,一直是高考考查的热点,特别是近几年,每年都出了一道有关这方面的题目.解决这类问题的关键是:确定带电粒子圆轨道的圆心.下面以全国高考题为例说明确定粒子轨道圆心的方法.     

2011年第10期“试一试”答案

回旋加速器的原理是利用磁场使带电粒子沿吲弧形轨道旋转,多次反复地通过高频加速电场,直至达到高能母。