![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
带电粒子在有界磁场中运动的临界问题.doc
《带电粒子在有界磁场中运动的临界问题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《带电粒子在有界磁场中运动的临界问题.doc(11页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、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Fv,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
2、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:粒子速度的偏向角等于转过的圆心角,并等于AB弦与切线的夹角(弦切角)的2倍,如图2所示,即=2。相对的弦切角相等,与相邻的弦切角互补,即+=180。3粒子在磁场中运动时间的确定若要计算转过任一段圆弧所用的时间,则必须确定粒子转过的圆弧所对的圆心角,利用圆心角与弦切角的关系,或者利用四边形内角和等于360计算出圆心角的大小,并由表达式,确定通过该段圆弧所用的时间,其中T即为该粒子做圆周运动的周期,转过的圆心角越大,所用时间t越长,注意t
3、与运动轨迹的长短无关。4带电粒子在两种典型有界磁场中运动情况的分析穿过矩形磁场区:如图3所示,一定要先画好辅助线(半径、速度及延长线)。a、带电粒子在穿过磁场时的偏向角由sin=L/R求出;(、L和R见图标)b、带电粒子的侧移由R2=L2-(R-y)2解出;(y见所图标)c、带电粒子在磁场中经历的时间由得出。穿过圆形磁场区:如图4所示,画好辅助线(半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线)。a、带电粒子在穿过磁场时的偏向角可由求出;(、r和R见图标)b、带电粒子在磁场中经历的时间由得出。二、带电粒子在有界磁场中运动类型的分析1给定有界磁场(1)确定入射速度的大小和方向,判定带电粒子出射点或其它【例1】
4、(2001年江苏省高考试题)如图5所示,在ylR,如图9所示,因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切,则此切点P1就是粒子能打中的左侧最远点。为定出P1点的位置,可作平行于ab的直线cd,cd到ab的距离为R,以S为圆心,R为半径,作弧交cd于Q点,过Q作ab的垂线,它与ab的交点即为P1。,再考虑N的右侧。任何粒子在运动中离S的距离不可能超过2R,以2R为半径、S为圆心作圆,交ab于N右侧的P2点,此即右侧能打到的最远点。由图中几何关系得,所求长度为 P1P2=NP1+NP2,代入数值得 P1P2=20cm。点评:本题给定带电粒子在有界磁场中运动的入
5、射速度的大小,其对应的轨迹半径也就确定了。但由于入射速度的方向发生改变,从而改变了该粒子运动轨迹图,导致粒子的出射点位置变化。在处理这类问题时重点是画出临界状态粒子运动的轨迹图(对应的临界状态的速度的方向),再利用轨迹半径与几何关系确定对应的出射范围。2给定动态有界磁场(1)确定入射速度的大小和方向,判定粒子出射点的位置【例4】(2006年天津市理综试题)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图10所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。(1)请
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 带电 粒子 磁场 运动 临界 问题
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。