带电粒子在磁场中的运动(临界、极值、磁聚焦、扩散)_图文

A.
B.
2R
2R
O
O
B
M 2R R N
M R 2R
N
C.
2R D.
O
RM
O
M 2R
2R N M 2R
2R N
ON
……以速率 v 沿纸面各个方向由小孔O射入磁场
B
M
2R 2R
O
O
2R R
R 2R
A.
B.
ON
O
2R
2R
C.
2R
R
O
2R
2R
D.
例2、如图，质量为m、带电量为+q 的粒子以速度v 从O点
。
a y v0 M B
r 2R Or N
O
bx
二、磁聚焦和磁扩散原理
1、条件：圆形磁场区域半径与粒子轨道半径相等 2、特点：磁聚焦和次扩散具有可逆性
磁场区域半径 R 与运动半径 r 相等
C
B
r
四边形ABCD为菱形
R
D
AB//CD
Hale Waihona Puke A因为AB边竖直，则CD边竖直
从C点水平射出
磁扩散现象
一点发散成平行
沿y 轴正方向射入磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域， 磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从 b 处 穿过x轴，速度方向与 x 轴正方向的夹角为30º,不计重力 ，试求圆形匀强磁场区域的最小面积；
y o
y O2
x
A
v
p
60° 60° 30° b
O
O1
30°
v
x
以运动轨迹对应的弦长为直径的圆面积最小
带电粒子在磁场中的运动(临界、极值、磁聚 焦、扩散)_图文.ppt
带电粒子在单边界磁场中的运动
射当时带速电度粒与子边从界同夹一角边相界同入射出——对称性
一、临界和极值问题
例1、如图，水平放置的平板MN上方有方向垂直于纸面
向里的匀强磁场，磁感应强度为B，许多质量为m，带 电量为+q的粒子，以相同的速率 v 沿位于纸面内的各个 方向，由小孔O射入磁场区域，不计重力，不计粒子间 的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过 的区域，其中R=mv/qB，哪个图是正确的？（ ）
变式、如图，带电质点质量为m，电量为q，以平行于Ox
轴的速度v 从y 轴上的a 点射入图中第一象限所示的区域
。为了使该质点能从 x 轴上的 b 点以垂直于 Ox 轴的速
度v 射出，可在适当的地方加一个垂直于 xy平面、磁感
应强度为 B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区
域内，试求这圆形磁场区域的最小半径。重力忽略不计