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带电粒子在圆形磁场中的运动
结论 1 :对准圆心射入, 必定沿着圆心射出
例 1 电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技
术实现的。电子束经过电压为 U 的加速电场后,进入
一圆形匀强磁场区,如图所示。磁场方向垂直于圆面
磁场区的中心为 O ,半径为r 。当不加磁场时,电子
束将通过 O 点而打到屏幕的中心 M 点。为了让电子束
射到屏幕边缘 P ,需要加磁场,使电子束偏转一已知
角度 θ,此时磁场的磁感应强度B 应为多少?
例 2 :在圆形区域的匀强磁场的磁感应强度为 B ,
一群速率不同的质子自 A 点沿半径方向射入磁场区
域,如图所示,已知该质子束中在磁场中发生偏转
0
的最大角度为 106 ,圆形磁场的区域的半径为R ,
质子的质量为 m ,电量为e ,不计重力,则该质子
束的速率范围是多大? O4
O
3BeR 3
O
v 2
O
4m 1
“让圆动起来”
结论 2 :对准圆心射入,速度越大,偏转角和
圆心角都越小,运动时间越短。
例 3 在真空中,半径 r =3×10 - 2 m 的圆形区
域内有匀强磁场,方向如图 2 所示,磁感应强度 B
6
=0.2 T ,一个带正电的粒子以初速度v = 1×10
0
m/s 从磁场边界上直径 ab 的一端 a 射入磁场,已知
8
该粒子的比荷 q/m = 1×10 C/kg ,不计粒子重
力.
(1)求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径;
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射
时 v 与 ab 的夹角 θ及粒子的最大偏转角.
0
(1)R =5×10 - 2 m.
o o
(2)37 74
结论 3 :运动速度v 相同 , 方向不同,弧长越
长对应时间越长。 (直径对应的弧最长 )
例 4 、在 xoy 平面内有很多质量为 m ,电量为 e 的电子,
例 、在 平面内有很多质量为 ,电量为 的电子,
4 xoy m e
从坐标原点 O 不断以相同速率沿不同方向射入第一象限
从坐标原点 O 不断以相同速率沿不同方向射入第一象限
,如图所示.现加一垂直于xOy 平面向里、磁感强度为
,如图所示.现加一垂直于xOy 平面向里、磁感强度为
B 的匀强磁场,要求这些入射电子穿过磁场都能平行于
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