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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,華羅庚,科學的靈感，決不是坐等可以等來的。如果說，科學上的發(fā)現(xiàn)有什么偶然的機遇的話，那么這種“偶然的機遇”只能給那些學有素養(yǎng)的人，給那些善于,獨立思考,的人，給那些具有,鍥而不舍,精神的人，而不會給,懶漢,。,華羅庚 科學的靈感，決不是坐等可以等來的。如果說，科學上的,1,例1.如圖所示，在真空中半徑,R,=3.0,10,-2,m的圓形區(qū)域內，有磁感應強度,B,=0.25T，方向如圖的勻強磁場，一束帶正電的粒子以初速度,v,=1.0,10,6,m/s,從磁場邊界上的,a,端沿直徑,ab,方向射入磁場，且初速
2、方向都垂直于磁場方向，若該束粒子的比荷,q,/,m,=1.0,10,8,C/kg，不計粒子重力.,求：粒子通過磁場的偏向角和時間.,O,例1.如圖所示，在真空中半徑R=3.010-2m的圓形區(qū),2,問題1.如果不改變磁場，你有哪些方法改變偏向角？,O,問題1.如果不改變磁場，你有哪些方法改變偏向角？O,3,半徑越大，圓心角,越小,圓心角等于偏向角,O,1,O,2,O,3,O,4,O,半徑越大，圓心角越小圓心角等于偏向角O1O2O3O4O,4,O,問題2.粒子以什么角度射入，在磁場中運動的時間最長？,O 問題2.粒子以什么角度射入，在磁場中運動的時間最長,5,討論：,帶電粒子通過圓形磁場區(qū)域運動
3、的速度方向及軌跡的幾何特點。,討論：,6,B,O,O,A.入射速度方向指向磁場圓的圓心O,則出射時速度方向的反向延長線必過O.,B,O,O,B.軌跡關于OO對稱.,BOOA.入射速度方向指向磁場圓的圓心O,則出射時速,7,問題3.,如果磁場不變，要求粒子射出場區(qū)的方向與入射方向的夾角為90,0,，則需要具備什么條件？,O,問題3.如果磁場不變，要求粒子射出場區(qū)的方向與入射方向的夾角,8,思考4.在上一問題的前提下，如果粒子以任意角度,從磁場邊界上的,a,端射入磁場,則正離子射出磁場區(qū)域的方向有什么特點？,O,v,v,思考4.在上一問題的前提下，如果粒子以任意角度從磁場邊界上,9,討論,已知質子
4、的質量為,m,，電量為,e,。今在某一平面內有,M,、,N,兩點，,MN,=,l，,從,M,點向平面內各個方向發(fā)射速率均為,v,的質子，請在圖中設計一個勻強磁場分布，使得由,M,點發(fā)出的質子都能夠匯聚到,N,點。（要求在圖中畫出磁場的分布情況）,M,N,討論已知質子的質量為m，電量為 e。今在某一平面內有M、N,10,總結,分析帶電粒子在圓形磁場中的偏轉問題方法：,1.找圓心，畫軌跡；,2.充分利用關于圓心連線的對稱性特點；,3.對于最大偏向角，及最長時間利用動態(tài)圓的方法思考。,總結分析帶電粒子在圓形磁場中的偏轉問題方法：,11,本課關鍵詞,圓形磁場,偏向角、圓心角,最長時間,對稱性,動態(tài)圓,
5、本課關鍵詞圓形磁場,12,最小磁場面積問題,練習1、一質量為m、帶電量為q的粒子以速度v,0,從,O,點沿軸正方向,立即,射入磁感強度為的一圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面，粒子飛出磁場區(qū)后，從處穿過軸，速度方向與軸正向夾角為30，如圖1所示（粒子重力忽略不計）。,試求：,（1）圓形磁場區(qū)的最小面積；,（2）粒子從,O,點進入磁場區(qū)到達b點所經(jīng)歷的時間；,（3）b點的坐標。,最小磁場面積問題,13,最小磁場面積問題,練習1、一質量為m、帶電量為q的粒子以速度v,0,從,O,點沿軸正方向,立即,射入磁感強度為的一圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面，粒子飛出磁場區(qū)后，從處穿過軸，速度方向與軸
6、正向夾角為30，如圖1所示（粒子重力忽略不計）。,試求：,（1）圓形磁場區(qū)的最小面積；,（2）粒子從,O,點進入磁場區(qū)到達b點所經(jīng)歷的時間；,（3）b點的坐標。,最小磁場面積問題,14,最大偏轉角問題,練習2、如圖2，半徑為r=10cm的勻強磁場區(qū)域邊界跟軸相切于坐標原點O，磁感強度B=0.332T，方向垂直紙面向里在O處有一放射源S，可向紙面各個方向射出速度為v=3.210,6,m/s的a粒子已知粒子質量m=6.6410,-27,kg，電量q=3.210,-19,C，試畫出粒子通過磁場空間軌跡，求出a粒子通過磁場空間的最大偏角,圖2,最大偏轉角問題圖2,15,最大偏轉角問題,練習2、如圖2，
7、半徑為r=10cm的勻強磁場區(qū)域邊界跟軸相切于坐標原點O，磁感強度B=0.332T，方向垂直紙面向里在O處有一放射源S，可向紙面各個方向射出速度為v=3.210,6,m/s的粒子已知a粒子質量m=6.6410,-27,kg，電量q=3.210,-19,C，試畫出a粒子通過磁場空間的軌跡，求出粒子通過磁場空間的最大偏角,圖2,圖2,最大偏轉角問題圖2圖2,16,多次碰撞，最短時間問題,如圖所示，一個質量為m、電量為q的正離子，從A點正對著圓心O以速度射入半徑為的絕緣圓筒中圓筒內存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B要使帶電粒子與圓筒內壁碰撞兩次后仍從A點射出，求正離子在磁場中運動的時間
8、t(設粒子與圓筒內壁碰撞時無能量和電量損失，不計粒子的重力),多次碰撞，最短時間問題,17,O,r,r,O,B,R,S,思考：求碰撞次數(shù)n=2時粒子在磁場中運動的時間,OrrOBRS思考：求碰撞次數(shù)n=2時粒子在磁場中運動,18,O,B,R,S,O,r,r,當發(fā)生碰撞次數(shù)n=3時,可見發(fā)生碰撞次數(shù)越多，所用時間越長，故當n=2時所用時間最短,OBRSOrr當發(fā)生碰撞次數(shù)n=3時可見發(fā)生碰撞次數(shù)越,19,設計磁場問題,練習3、,在平面內有許多電子（質量為m、電量為e），從坐標,O,不斷以相同速率v沿不同方向射入第一、第二象限，如圖所示?，F(xiàn)加一個垂直于平面向內、磁感強度為的圓形勻強磁場，要求這些電
9、子穿過磁場后都能平行于軸向正方向運動，求該條件圓形勻強磁場的面積。,設計磁場問題,20,練習3、,在平面內有許多電子（質量為m、電量為e），從坐標,O,不斷以相同速率v沿不同方向射入第一、第二象限，如圖所示?，F(xiàn)加一個垂直于平面向內、磁感強度為的圓形勻強磁場，要求這些電子穿過磁場后都能平行于軸向正方向運動，求該條件圓形勻強磁場的面積。,如果粒子只是射入第一象限同時所加磁場形狀任意，能否設計出一個面積最小的磁場來實現(xiàn)題目要求？,練習3、在平面內有許多電子（質量為m、電量為e），從坐標O不,21,練習3、,在平面內有許多電子（質量為m、電量為e），從坐標,O,不斷以相同速率v沿不同方向射入第一、第二
10、象限，如圖所示。現(xiàn)加一個垂直于平面向內、磁感強度為的圓形勻強磁場，要求這些電子穿過磁場后都能平行于軸向正方向運動，求該條件圓形勻強磁場的面積。,如果粒子只是射入第一象限同時所加磁場形狀任意，能否設計出一個面積最小的磁場來實現(xiàn)題目要求？,練習3、在平面內有許多電子（質量為m、電量為e），從坐標O不,22,練習3、,在平面內有許多電子（質量為m、電量為e），從坐標,O,不斷以相同速率v沿不同方向射入第一、第二象限，如圖所示。現(xiàn)加一個垂直于平面向內、磁感強度為的圓形勻強磁場，要求這些電子穿過磁場后都能平行于軸向正方向運動，求該條件圓形勻強磁場的面積。,如果粒子只是射入第一象限同時所加磁場形狀任意，能否設計出一個面積最小的磁場來實現(xiàn)題目要求？,練習3、在平面內有許多電子（質量為m、電量為e），從坐標O不,23,
帶電粒子在圓形磁場中的運動課件
