1、1. 带电粒子电性不确定形成多解带电粒子电性不确定形成多解 带电粒子可能带正电,也可能带负电,粒子在磁场中的运动带电粒子可能带正电,也可能带负电,粒子在磁场中的运动轨迹不同轨迹不同。如图所示,带电粒子以速率。如图所示,带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场。垂直进入匀强磁场。 多解问题ab若带负电,其轨迹为若带负电,其轨迹为 若带正电,其轨迹为若带正电,其轨迹为2. 磁场方向的不确定形成多解磁场方向的不确定形成多解 磁感应强度是磁感应强度是矢量矢量,若题目只告诉了磁感应强度的大小,若题目只告诉了磁感应强度的大小,而未具体指出磁感应强度的方向,必须考虑磁感应强度方向而未具体指出磁感应强度的方向,必须考
2、虑磁感应强度方向有两种情况。如图所示,带有两种情况。如图所示,带正电正电的粒子以的粒子以速率速率v垂直进入匀强垂直进入匀强磁场。磁场。多解问题若若B垂直纸面向里,其轨迹为垂直纸面向里,其轨迹为a若若B垂直纸面向外,其轨迹为垂直纸面向外,其轨迹为b3. 临界状态不唯一形成多解临界状态不唯一形成多解 带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于带电粒带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于带电粒子的运动轨迹是圆弧状,因此,它可能穿过去了,也可能转过子的运动轨迹是圆弧状,因此,它可能穿过去了,也可能转过180从入射面边界反向飞出,如图所示,于是形成多解。从入射面边界反向飞出,如图所示,于是形成多
3、解。多解问题4. 运动的往复性形成多解运动的往复性形成多解 带电粒子在部分是电场、部分是磁场(组合场)的空间中带电粒子在部分是电场、部分是磁场(组合场)的空间中运动时,运动往往具有往复性,如图所示运动时,运动往往具有往复性,如图所示电子电子竖直向上射入磁竖直向上射入磁场,从而形成多解。场,从而形成多解。多解问题 5. 解决多解问题的方法解决多解问题的方法 解题的关键是充分考虑问题的各种可能性,认真分析其物解题的关键是充分考虑问题的各种可能性,认真分析其物理过程,画出各种可能的理过程,画出各种可能的运动轨迹运动轨迹,找出隐含的,找出隐含的几何关系几何关系,综合运用综合运用数学数学、物理物理知识求
4、解。知识求解。 当粒子的运动具有往当粒子的运动具有往复性复性时,注意考虑粒子的总路程包括时,注意考虑粒子的总路程包括电场中的路程和磁场中的路程,求出两场中的路程然后求和。电场中的路程和磁场中的路程,求出两场中的路程然后求和。多解问题例:如图所示,匀强磁场的磁感应强度为例:如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B B,方向垂直纸,方向垂直纸面向里,面向里,MNMN是它的下边界。现有质量为是它的下边界。现有质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的带的带电粒子与电粒子与MNMN成成3030角垂直射入磁场,求:粒子在磁场中运角垂直射入磁场,求:粒子在磁场中运动的时间动的时间t t?。?。随堂练习例:(多选)
5、一质量为m,电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷沿固定的光滑桌面做匀速圆周运动,若磁场方向垂直于它的运动平面,且作用在负电荷的电场力恰好是磁场力的三倍,则负电荷做圆周运动的角速度可能是( )。A: B: C: D: 随堂练习mq4Bmq3Bmq2BmqBAC例:长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,对于粒子的速度有什么要求?随堂练习如图所示,在x轴上方有匀强磁场,磁感应强度为B,在x轴下方有匀强电场,场强为E,方向如图所示,PQ是一个垂直于x轴的屏幕,PQ到O点的距离为L,有一质量为m,电荷量为-q的粒子(不计重力),从y轴的M点由静止释放,最后垂直打在PQ上。求:(1)M点的y坐标;(2)粒子在整个运动过程中的路程s。随堂练习随堂练习随堂练习课堂小结带电粒子电性不确定带电粒子电性不确定磁场方向不确定磁场方向不确定运动的往复性运动的往复性临界状态不唯一临界状态不唯一小 结