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带电粒子在匀强磁场中的运动
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地球周围存在着吃磁场，由太空射来的带电粒子在此磁场中的运动称为磁漂移．以下是描述一种假设的磁漂移运动．在某真空区域有一质量为m电量为q的粒子（重力不计），在x=0，y=0处沿
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
地球周围存在着吃磁场，由太空射来的带电粒子在此磁场中的运动称为磁漂移．以下是描述一种假设的磁漂移运动．在某真空区域有一质量为m电量为q的粒子（重力不计），在x=0，y=0处沿y方向以速度v
0
运动，空间存在垂直纸面的匀强磁场，在y＞0的区域中，磁感应强度为B
1
，在y＜0的区域中，磁感应强度为B
2
，且B
1
与B
2
的方向相同，B
1
＜B
2
，粒子在磁场区域内沿x正方向作磁漂移运动，如图所示．
（1）磁感应强度B
1
与B
2
的方向如何？
（2）把粒子出发点x=0处作为第0次通过x轴，求第2次过x轴时粒子沿x轴漂移的距离．
（3）从第0次通过x轴，到第2次过x轴时粒子沿x轴方向漂移的平均速度．
◎ 答案
（1）根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力向右，所以磁感应强度B
1
与B
2
垂直纸面向外．
（2）设带电粒子在B
1
和B
2
中运动的半径分别为r
1
和r
2
，周期分别为T
1
和T
2
，由公式
qvB=m
v
2
r
得
r
1
=
m
v
0
q
B
1
；
r
2
=
m
v
0
q
B
2
粒子第2次过x轴时粒子沿x轴的位移为
x=2(
r
1
-
r
2
)=2(
m
v
0
q
B
1
-
m
v
0
q
B
2
)
（3）粒子做圆周运动的周期
T
1
=
2πm
q
B
1
；
T
2
=
2πm
q
B
2
从第0次通过x轴，到第2次过x轴运动的时间
t=
1
2
(
T
1
+
T
2
)
由平均速度
v=
x
t
解得：
v=
2
v
0
(
B
2
-
B
1
)
π(
B
1
+
B
2
)
答：（1）磁感应强度B
1
与B
2
垂直纸面向外；
（2）第2次过x轴时粒子沿x轴漂移的距离
x=2(
m
v
0
q
B
1
-
m
v
0
q
B
2
)
．
（3）从第0次通过x轴，到第2次过x轴时粒子沿x轴方向漂移的平均速度
v=
2
v
0
(
B
2
-
B
1
)
π(
B
1
+
B
2
)
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“地球周围存在着吃磁场，由太空射来的带电粒子在此磁场中的运动称为磁漂移．以下是描述一种假设的磁漂移运动．在某真空区域有一质量为m电量为q的粒子（重力不计），在x=0，y=0处沿…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/441238.html
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