1、帶電粒子在有界磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)帶電粒子在有界磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題臨界問(wèn)題2016.3.29解解: : （1 1）當(dāng)）當(dāng)軌跡與軌跡與EFEF相切相切R0 0(1+cos(1+cos )= )= d 則：則：R0= = 1dcos粒子粒子必能穿出穿出EF R R0 R= 得：得：v0 omvqB1dcos1qdBmcos 0sincotPGRdsincot1 cosddG0cotsinPGdRoHI（2）如圖所示）如圖所示【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】問(wèn)題：?jiǎn)栴}：B確定，確定，V0方向一定，大小不確定方向一定，大小不確定 用圓規(guī)作出一系列大小不同的軌跡圓，用圓規(guī)作出一系列大小不同的軌跡圓，圓心一定在入射點(diǎn)所受洛倫茲力所

2、表示的射圓心一定在入射點(diǎn)所受洛倫茲力所表示的射線上，但線上，但R不同圓心不確定，不同圓心不確定，從動(dòng)態(tài)圓跟從動(dòng)態(tài)圓跟邊界邊界交點(diǎn)變化交點(diǎn)變化找到找到“臨界點(diǎn)臨界點(diǎn)”。探究問(wèn)題一：探究問(wèn)題一：“放縮法放縮法” 求解臨界問(wèn)題求解臨界問(wèn)題。V0OabcdV0Oabcdef【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】問(wèn)題：?jiǎn)栴}：B確定，確定，V0大小一定，方向不確定大小一定，方向不確定 從定圓（從定圓（R一定）的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)中，可一定）的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)中，可以以求其掃過(guò)區(qū)域面積求其掃過(guò)區(qū)域面積，及所有，及所有動(dòng)態(tài)圓圓心動(dòng)態(tài)圓圓心軌跡軌跡。從而確定需要的。從而確定需要的“臨界點(diǎn)臨界點(diǎn)”。探究問(wèn)題二：探究問(wèn)題二：“旋轉(zhuǎn)法旋轉(zhuǎn)法”求解臨界問(wèn)

3、題求解臨界問(wèn)題OPQOr( 31)MNr答案：O2rrQPMNFGBvFBvFBvD.A.B.C.例例3. 半徑為半徑為r的垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，的垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓心，圓心O1， O O1=r，在紙面內(nèi)從在紙面內(nèi)從O點(diǎn)向點(diǎn)向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射出軸上方各個(gè)方向發(fā)射出速率為速率為v、質(zhì)量為、質(zhì)量為m、電量為、電量為-q （q0）的）的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力），已知速率帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力），已知速率v滿滿足足 。 問(wèn)：從磁場(chǎng)邊界射出的粒子的速度有何特征？問(wèn)：從磁場(chǎng)邊界射出的粒子的速度有何特征？yxOO1vqBrvm rRR磁擴(kuò)散磁擴(kuò)散xxyy

4、磁聚焦磁聚焦OvxyORvOxy遷移遷移從從O點(diǎn)向點(diǎn)向x軸上方射軸上方射出的相同速率粒子出的相同速率粒子通過(guò)磁場(chǎng)后均沿通過(guò)磁場(chǎng)后均沿+x方向平行射出方向平行射出沿沿+x方向平行射方向平行射出的相同速率粒出的相同速率粒子通過(guò)磁場(chǎng)后匯子通過(guò)磁場(chǎng)后匯聚在聚在O點(diǎn)點(diǎn)遷移與逆向、對(duì)稱的物理思想！遷移與逆向、對(duì)稱的物理思想！【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】問(wèn)題：?jiǎn)栴}：B確定，確定，V0方向一定，大小不確定方向一定，大小不確定 用圓規(guī)作出一系列大小不同的軌跡圓，用圓規(guī)作出一系列大小不同的軌跡圓，圓心一定在入射點(diǎn)所受洛倫茲力所表示的射圓心一定在入射點(diǎn)所受洛倫茲力所表示的射線上，但線上，但R不同圓心不確定，不同圓心不確定，從動(dòng)態(tài)圓跟從動(dòng)態(tài)圓跟邊界邊界交點(diǎn)變化交點(diǎn)變化找到找到“臨界點(diǎn)臨界點(diǎn)”。探究問(wèn)題一：探究問(wèn)題一：“放縮法放縮法” 求解臨界問(wèn)題求解臨界問(wèn)題小結(jié)【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】問(wèn)題：?jiǎn)栴}：B確定，確定，V0大小一定，方向不確定大小一定，方向不確定 從定圓（從定圓（R一定）的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)中，可一定）的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)中，可以以求其掃過(guò)區(qū)域面積求其掃過(guò)區(qū)域面積，及所有，及所有動(dòng)態(tài)圓圓心動(dòng)態(tài)圓圓心軌跡軌跡。從而確定需要的。從而確定需要的“臨界點(diǎn)臨界點(diǎn)”。探究問(wèn)題二：探究問(wèn)題二：“旋轉(zhuǎn)法旋轉(zhuǎn)法”求解臨界問(wèn)題求解臨界問(wèn)題當(dāng)磁場(chǎng)圓半徑與軌跡圓半當(dāng)磁場(chǎng)圓半