我們知道,在磁場中的帶電粒子(以下簡稱“粒子”),當洛侖茲力、初速度與磁感應強度等三者“兩兩垂直”時,必定做勻速圓周運動,粒子的動能或者速率將保持不變。下面擬對帶電粒子在“單一勻強磁場”中的勻速圓運動問題,作一些分析和探討。
下面開啟裝13時間
一、破解依據
欲解決此類問題,大致歸納為以下幾條“依據”:
一判力,即判斷洛侖茲力(即向心力)
的大小為
別忘了力是矢量,還得判定方向。即判斷用左手定則;粒子的“運動弧線”向洛侖茲力一側彎曲。
二判心。為兩不同位置(或時刻)的洛侖茲力的交點;
三判r。就是確定軌跡半徑和磁場邊界半徑,看清楚咯!!!
五判角度。迴旋角(或角位移)φ等於偏向角α,等於弦切角β(或圓周角γ)的二倍;迴旋角(角位移)φ、弧線長(路程)l分別與飛行時間t成正比。即
六判時間。即轉動週期:
可以利用角度或弧度關係對飛行時間進行判別:
二、秒殺示例
[例題1](’07湖南師大附中)如圖—1所示,在沿水平方向向裡的勻強磁場中,帶電小球A與B處在同一條豎直線上,其中小球
B帶正電荷並被固定,小球A與一水平放置的光滑絕緣板C接觸而處於靜止狀態。若將絕緣板C沿水平方向抽去,以下說法正確的是( )A.小球A仍可處於靜止狀態 B.小球A將可能沿軌跡1運動
C.小球A將可能沿軌跡2運動 D.小球A將可能沿軌跡3運動
[老馬支招]
第一步:
分析原來小球A受力、平衡等的可能情況:
⒈受重力與庫侖力而平衡;
⒉受重力、庫侖力和板C的壓力而平衡。
故知,粒子帶正電荷。
若將絕緣板C沿水平方向抽去,則前一種情況下小球A仍可保持平衡,故知選項A正確。
但對第二種情況,由於受豎直向上的合力,故小球A做變加速運動。
顯然,可認為其速度豎直向上。
應用“依據”㈠(即左手定則和弧線彎曲的性質),可知選項
B對,而C、D均錯。秒殺完畢!
請鼓掌,讓我叉會腰!
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