粒子在磁场中运动时间公式 带电粒子的偏转公式

牵着乌龟去散步 百科 2 0

大家好,关于粒子在磁场中运动时间公式很多朋友都还不太明白,今天小编就来为大家分享关于带电粒子的偏转公式的知识,希望对各位有所帮助!

本文目录

  1. 粒子在磁场中的运动公式有哪些
  2. 粒子在磁场中运动时间是什么
  3. 粒子在磁场中运动时间公式 粒子在磁场中运动时间公式是啥
  4. 带电粒子在磁场中运动的时间公式
  5. 带电粒子在复合场中的运动的计算需要哪些公式

一、粒子在磁场中的运动公式有哪些

1、带电粒子偏转全部公式有:c=q/u、c=es/4πkd、r=mv/bq等。任何两个彼此绝缘,且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器。

2、带电粒子通过磁场区域会在洛伦兹力的作用下发生偏转,半径公式是r=mv/bq;需要大家注意的是,解题的时候这个公式不能直接用,要通过向心力公式推导。

3、洛伦兹力与速度始终垂直,充当向心力,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。

4、由qvB=mv²/r(洛伦兹力提供向心力)得到:r=mv/qB=P/mv(P为动量)。

5、由qvB=m(2π/T)²r得到:T=2πm/qB或者T=2πr/v。

6、不完整的部分圆周运动时间为:t=θm/qm或者t=θr/v。

7、(θ为圆心角或者速度偏转角,运动时间只取决于圆心角或者偏转角,与速度无关)。

二、粒子在磁场中运动时间是什么

1、带电粒子在磁场中的运动时间用公式t=θ/2π*T=θm/qB。

2、计算质量为m带电量为q的带电粒子(忽略重力)以速度v垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,洛伦兹力提供向心力qvB=mv^2/r轨道半径r=mv/qB。

3、带电粒子射出磁场时,速度方向和入射方向的夹角(偏向角)θ。

4、由θ/t=2π/T t=θT/2π=θm/qB。

5、带电粒子在匀强磁场中的运动是磁场这一章节最重要的考点:

6、应该说运动的基础知识或者基本公式相对来说大家掌握的应该比较好,但在解题过程中是否可以顺利,应该说绝大多数小伙伴还是磕磕绊绊。究其原因,两点:

7、二是记忆不够。从这一期开始我们用三周左右的时间尽可能系统全面的解读这一难点。首先看运动半径和运动时间的求解。

三、粒子在磁场中运动时间公式 粒子在磁场中运动时间公式是啥

1、粒子在磁场中运动时间的公式:t=θ/2π*T。粒子(particle),是指能够以自由状态存在的最小物质组成部分。最早发现的粒子是原子、电子和质子,1932年又发现中子,确认原子由电子、质子和中子组成,它们比起原子来是更为基本的物质组分,于是称之为基本粒子。

2、磁场,物理概念,是指传递实物间磁力作用的场。磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场不是由原子或分子组成的,但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流,电流是电荷的运动,因而概括地说,磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。

四、带电粒子在磁场中运动的时间公式

带电粒子在磁场中若不与磁场方向平行则受洛伦兹力, F洛=Bqv(B磁场强度,q粒子带电量,v粒子运动速度)。根据左手安培定则,F洛与v垂直,因此粒子发生偏转,F洛充当向心力, F向=mv方/R.可知R=mv/Bq。 F向也=4pai方mR/T方。所以,T方=4pai方m方/B方q方,开平方可得T=2paim/Bq。若所转角度非一个周角,可用所转角度/2pai乘以T。即t=所转角度/2pai*T.注pai为圆周率。所转角度用弧度制表示。

五、带电粒子在复合场中的运动的计算需要哪些公式

1、带电粒子在匀强电场中的偏转:质量为m电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度υ0射入长L板间距离为d的平行板电容器间,两板间电压为U,求射出时的侧移、偏转角和动能增量.如下图所示

侧移:y= 12(Uqdm)(Lυ0)2千万不要死记公式,要清楚物理过程.根据不同的已知条件,结论改用不同的表达形式(已知初速度、初动能、初动量或加速电压等)

偏角:tanθ=υyυ= UqLdmυ2,注意到y= L2tanθ,说明穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点.这一点和平抛运动的结论相同.

穿越电场过程的动能增量:ΔEK= Eq•y(注意,一般来说不等于qU)

2、不计重力的带电粒子在磁场中的运动

质量为m,电量为q的带电粒子以速度υ射入磁感应强度为B的匀强磁场中,带电粒子在磁场中的运动情况,与粒子速度方向和磁场方向之间的夹角θ密切相关:

若带电粒子沿磁场方向射入磁场,即粒子速度方向与磁场方向平行,θ=0°或180°时,带电粒子不受洛伦兹力作用,即F=0,则粒子在磁场中以速度υ做匀速直线运动.

若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直,即θ=90°时,带电粒子所受洛伦兹力F=Bqυ,方向总与速度υ垂直.由洛伦兹力提供向心力,使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.粒子圆周运动的半径:R=mv/Bq,粒子圆周运动的周期:T=

重力 G=mg=GMm/R2竖直向下由场决定,与物体的运动状态(v)无关

洛伦兹力 f=Bqv与B、v平面垂直(左手定则)由场和物体的运动状态(v)共同决定

粒子在磁场中运动时间公式 带电粒子的偏转公式-第1张图片-

(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略;

(2)对于一些实际物体,如带电小球、液滴等不做特殊交待时就应当考虑重力;

(3)在题目中有明确交待是否要考虑重力的,这种情况比较正规,也比较简单.

(1)在电场中的电荷,不管其运动与否,均受到电场力的作用;而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用;

(2)电场力的大小与电荷的运动的速度无关;而洛伦兹力的大小与电荷运动的速度大小和方向均有关;

(3)电场力的方向与电场的方向或相同、或相反;而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直,又和速度方向垂直;

(4)电场既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向,而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向,不能改变速度大小;

(5)电场力可以对电荷做功,能改变电荷的动能;洛伦兹力不能对电荷做功,不能改变电荷的动能;

(6)匀强电场中在电场力的作用下,运动电荷的偏转轨迹为抛物线;匀强磁场中在洛伦兹力的作用下,垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧.

4.带电粒子在独立匀强场中的运动:

(1)不计重力的带电粒子在匀强电场中的运动可分二种情况:平行进入匀强电场,在电场中做匀加速直线运动和匀减速直线运动;垂直进入匀强电场,在电场中做匀变速曲线运动(类平抛运动);

(2)不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分二种情况:平行进入匀强磁场时,做匀速直线运动;垂直进入匀强磁场时,做变加速曲线运动(匀速圆周运动);

5.不计重力的带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解题思路:

不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=mv/Bq;其运动周期T=2pm/Bq(与速度大小无关)

(1)用几何知识确定圆心并求半径:因为F方向指向圆心,根据F一定垂直v,画出粒子运动轨迹中任意两点(大多是射入点和出射点)的F或半径方向,其延长线的交点即为圆心,再用几何知识求其半径与弦长的关系;

(2)确定轨迹所对的圆心角,求运动时间:先利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于360°(或2p)计算出圆心角q的大小,再由公式t=qT/3600(或qT/2p)可求出运动时间.

6.带电粒子在复合场中运动的基本分析

复合场是指电场、磁场、重力场并存,或其中某两种场并存的场.带电粒子在这些复合场中运动时,必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用,因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要.所以问题本质还是物体的动力学问题.

分析此类问题的一般 *** 为:首先从粒子的开始运动状态受力分析着手,由合力和初速度判断粒子的运动轨迹和运动性质,注意速度和洛伦兹力相互影响这一特点,将整个运动过程和各个阶段都分析清楚,然后再结合题设条件,边界条件等,选取粒子的运动过程,选用有关动力学理论公式求解.

(1)粒子所受的合力和初速度决定粒子的运动轨迹及运动性质:

当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时,粒子将做匀速直线运动或静止.

当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时,粒子将做变速直线运动.

当带电粒子所受的合外力充当向心力时,粒子将做匀速圆周运动,且恒力的合力一定为零.

当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的,则粒子将做变加速运动,这类问题一般只能用能量关系处理.

(2)匀变速直线运动公式、运动的合成和分解、匀速圆周运动的运动学公式;

(3)牛顿运动定律、动量定理和动量守恒定律;

7.实际应用模型有:显像管、回旋加速器、速度选择器、正负电子对撞机、质谱仪、电磁流量计、磁流体发电机、霍尔效应等等.

文章到此结束,如果本次分享的粒子在磁场中运动时间公式和带电粒子的偏转公式的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!

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