帶電粒子在磁場中的運動 15

1. 帶電粒子在均勻磁場中的運動

1.圓心的確定：根據圓周運動的特點，可以知道圓心必須在垂直於速度的直線上，並且必須在圓中一根弦的垂直線上。

2.半徑的確定和計算：半徑可以利用平面幾何知識來確定。

3、粒子在磁場中運動時間的計算：粒子在磁場中運動的時間可以根據幾何關係和切線角與圓心角的關係得到。

2. 帶電粒子在復合場中的運動：

復合場是電場、磁場和引力場在同一空間中共存，或兩個場共存的場。 帶電粒子在這些復合場中移動時，可能同時受到多種不同性質的力。

當帶電粒子在復合場中運動時，只要引力電場力對它起作用，它的動能就會發生變化; 但洛倫茲力不是功，它只是改變運動方向，不改變運動速度的大小。

帶電粒子在復合場中的運動型別很多，常見的有以下幾種：

1.當復合場中帶電粒子的合力為零時，粒子將處於靜止狀態或勻速直線運動。

2.當帶電粒子的合力作為向心力指向圓心時，粒子將勻速圓周運動（例如，電場力和重力平衡，洛倫茲力提供向心力）。

3.當合力作用在帶電粒子上的大小和方向不斷變化時，粒子會以不均勻的變速曲線運動。

4.帶電粒子在絕緣棒或絕緣線約束下的運動。

找到圓心一般是用兩點的速度找到的。 我們知道任意兩個半徑的交點是圓的心，速度在切向上垂直於半徑，如果我們知道兩個速度的方向，那麼垂直於速度的兩條直線的交點就是圓的心。

以上是最常見的一類求圓心的問題，如果知道軌跡上的兩點和半徑的長度，那麼圓心就更容易找了。 取兩點為圓心，半徑為半徑組成乙個圓，其中乙個交點是軌道圓的中心。

補充：1、圓心由兩種速度的垂直線決定。

2.圓心由兩根弦的垂直平分線決定。

3.圓心由兩個洛倫茲力的延長線決定。

四是圓的綜合定心。

帶電粒子在均勻磁場中運動的特徵。

如果帶電粒子的速度方向平行於磁感應強度的方向，則帶電粒子不會受到洛倫茲力的影響，而是以勻速的線速度運動。

如果帶電粒子的速度方向垂直於磁感應的方向，則帶電粒子將受到洛倫茲力的作用，洛倫茲力的方向將始終垂直於速度的方向，帶電粒子將勻速圓周運動，向心力將由洛倫茲力提供。 （帶電粒子在均勻磁場中的勻速圓周運動是考試的重點和難點）。

如果帶電粒子的速度方向既不平行也不垂直於磁感應的方向，則帶電粒子將在磁場中進行螺旋運動。

帶電粒子在均勻的磁場中以勻速圓周運動運動。

運動定律：洛倫茲力提供勻速圓周運動所需的向心力。

帶電粒子以勻速圓周運動所需的向心 f 方向 = mv r 具有 f 方向 = bvq。

帶電粒子：在物理學中，是指帶電荷的粒子。 它可以是亞原子粒子或離子。

大量帶電粒子，或具有一定百分比帶電粒子的氣體，稱為等離子體。 等離子體狀態是物質的第四種狀態，因為它的性質與固體、液體和氣體的性質不同。 粒子可以帶正電、帶負電或不帶電（中性）。

帶電粒子在均勻的磁場中以勻速圓周運動，這是一種比較常見的運動形式。

如果帶電粒子的速度方向垂直於磁感應的方向，則帶電粒子會受到洛倫茲力的影響，而洛倫茲力的方向總是垂直於速度的方向，帶電粒子將勻速圓周運動，向心力由洛倫茲力提供， 帶電粒子在均勻磁場中的勻速圓周運動是考試的重點和難點。

帶電粒子在磁場中運動的特徵：

帶電粒子在磁場中的運動通常是複雜的，我們只考慮其中的幾種特殊情況：不考慮粒子本身的引力（通常，電子、質子、粒子、離子等不考慮它們的引力）; 磁場是均勻的磁場。

初始速度 v0 平行於磁場：此時洛倫茲力 f 0 和粒子將沿初始速度方向沿勻速直線運動。

初始速度垂直於磁場：由於洛倫茲力總是垂直於粒子的運動方向，粒子在洛倫茲力的作用下勻速圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，因此其軌道半徑為，運動週期為。

可以看出，電荷質量比相同的粒子以相同的速度進入相同的磁場，它們的軌道半徑相同; 具有相同電荷的粒子以相同的動量進入相同的磁場，並具有相同的軌道半徑。 它們運動的週期t與粒子的速度無關，與粒子的軌道半徑r無關，只要它是具有相同電荷質量比的粒子並進入相同的磁場，其週期就相同。

帶電粒子在均勻磁場中的運動如下。

均勻的直線運動。

當 v b 時，帶電粒子以速度 v 沿勻速直線運動。

勻速圓周運動。

當 v b 時，帶電粒子垂直於磁感線。

飛機以入射速度勻速圓周運動。

帶電粒子的運動問題。

1.電場中的加速度問題。

帶電粒子只受到電場中的電場力。

問題的作用。 如果在均勻的電場中，這個問題可以根據牛頓運動定律來解決。

結合運動學公式或動能定理。

差分線處理。 然而，非均勻電場中的問題只能根據動能定理求解。

2.電場撓度。

帶電粒子以一定的速度和與電場成一定角度進入電場，使帶電粒子的力方向與速度方向不在同一條直線上，粒子會以曲線運動。

帶電粒子沿垂直電場方向注入電場是很常見的，這類問題的分析方法與平動問題的分析方法相同，將粒子的運動分解為沿力方向勻速的加速運動和沿初速方向勻速運動。 要解決的主要問題是帶電粒子的終端速度、偏轉距離和偏轉角。

3.磁場偏轉。

注入磁場的帶電粒子，只要其速度方向與磁場成一定角度即可。 它受到磁場的洛倫茲力的影響。

功能。 如果將帶電粒子垂直注入均勻磁場中，則其初始速度的方向和洛倫茲力的方向在垂直於磁場方向的平面上，並且沒有動作使粒子離開該平面，因此粒子只能在此平面內運動。

4.復合場中的運動問題。

所謂復合場中的運動，就是兩個或兩個以上場中的運動問題。 帶電粒子在復合場中受到兩種或多種力，運動通常很複雜，在高中很難解決。 但是，可以設計粒子的勻速運動或粒子勻速圓周運動的問題。

解決方法是根據粒子的運動特性分析力並判斷未知量。

帶電粒子是在均勻的磁場中產生的周長均勻，晚孝運動

如果帶電粒子的速度方向與磁感應強度有關。

方向是垂直的，帶電粒子將受到洛倫茲力的影響。

而洛倫茲力的方向總是垂直於速度的方向，帶電粒子會以勻速的圓周運動，向心力。

圖片由 Lorentz Force 提供。

帶電粒子在磁場中的運動。

1.平行磁場輸入（V b）。

帶電粒子在磁場中的運動平行進入，不受洛倫茲力的影響，粒子勻速直線運動。

2.垂直磁場進入（V b）。

洛倫茲力始終垂直於速度，並充當向心力，在洛倫茲力的作用下以勻速圓周運動。 r=mv 由 qvb=mv r（洛倫茲力提供的向心力）獲得，t=2 m qb 或 t=2 r v 由 qvb=m（2 t） r 獲得。

3.它既不垂直也不平行於磁場。

將速度分解為沿磁場的方向和垂直於磁場的方向。 平行磁場方向的速度分量為v = v·sin，垂直磁場方向的速度分量為v = v·cos。

帶電粒子在均勻磁場中的運動為勻速圓周運動。

當電荷速度的方向延遲並垂直於磁場的方向時，洛倫茲力。

尺寸 F=BVQ; 當電荷運動方向與磁場方向的夾角為0時，洛倫茲力的大小為f=bvqsine; 洛倫茲力最重要的特徵是大小與速度有關。

磁場對靜止電荷沒有力，磁場只對移動電荷有作用，這類似於電場總是對靜止電荷或其中的移動電荷有電場力。

角色是不同的。

洛倫茲力的方向總是垂直於運動速度的方向，可以通過左手定則獲得。

來判斷。 帶電粒子在洛倫茲力的作用下充當向心力，可以進行勻速圓周運動。

帶電粒子在均勻磁場中運動的一般求解思路。

1.明確軌跡。 帶電粒子的運動是圓周運動，學生需要先確定運動的軌跡。 有些問題沒有明確告訴你軌跡，需要自己分析，自己畫，有時畫完後還要修改。

2.找到圓的中心。 在確定了運動的大致軌跡後，我們開始研究圓心。 圓心一般是兩點速度的垂直線。

路口。 3.構造乙個合適的三角形。 結合主體條件，構造了乙個直角三角形。

其中表示偏轉半徑 r; 一般來說，會使用大量的幾何知識。

4.結合撓度半徑的物理公式。 一旦你有乙個半徑 r，結合上面的物理公式 R=mv bq。

以上資訊參考：百科全書 - 均勻磁場。

1.速度偏轉角=圓角o = 2 次弦倒角

2.在半徑方向上注入的粒子將沿半徑方向出來。 簡單地說：[徑向輸入，徑向輸出]。

三根散落的蘆葦在比較磁場中是最長和最短的。

相同大小，弧長的花園。

時間越長，時間越長。 在半圓內，弧長越長，弦越長。

時間越長，中央角越大！

磁聚焦，當軌跡圓的半徑r和磁場圓的半徑r相同時，相互平行進入的粒子，在通過磁場後，會聚成乙個焦點。 反之亦然。 同時，可以得出結論：

速度 v 垂直於過焦的直徑。 兩個挖掘梁圓的中心和交點所包圍的形狀為菱形。

第四，旋轉圓的問題。

乙個相同大小的圓圍繞圓上方的點旋轉，圓的中心在圓上。 它等價於圍繞乙個點旋轉的半徑。

縮放圓圈。 速度是切線的。

畫出不同大小的圓圈。