方法一:兩速度垂線的交點即為圓心 例1、電視機的顯像管中,電子束的偏轉是用磁偏轉技術實現(xiàn)的。電子束經(jīng)過電壓為U的加速電場后,進入一圓形勻強磁場區(qū),如圖1所示,磁場方向垂直于圓面,磁場區(qū)的中心為O,半徑為r,當不加磁場時,電子束將通過O點而打到屏幕的中心M點。為了讓電子束射到屏幕邊緣P,需要加磁場,使電子束偏轉一已知角度 圖1 解析:電子先經(jīng)過加速電場獲得一定的速度,然后垂直于磁場方向進入磁場,不考慮電子重力的影響,電子在洛侖茲力的作用下在勻強磁場中做圓周運動,圓周上的兩點 由牛頓第二定律和洛侖茲力公式有 從圖可知 聯(lián)立以上三式解得 方法二:兩條弦的垂直平分線的交點即為圓心 圖2 例2、如圖3所示,在垂直于坐標平面的方向有足夠大的勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直紙面向里。一帶正電荷量q的粒子,質量為m,從O點以某一速度垂直射入磁場,其軌跡與 (1)初速度與x軸的夾角; (2)初速度的大小。 圖3 解析:(1)粒子垂直射入磁場,在xOy平面內做勻速圓周運動,OA、OC是圓周上的兩條弦,做兩條弦的垂直平分線,交點 圖4 設初速度為 (2)據(jù)圖可知,電子的軌道半徑 由牛頓第二定律和洛侖茲力公式有 解得: 方法三:兩洛侖茲力作用線的延長線的交點即為圓心 例3、如圖5所示,有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度為B。在勻強磁場中做勻速圓周運動的一個電子動量為P,電荷量為e,在A、C點,所受洛侖茲力的方向如圖5所示。已知 圖5 解析:A、C為圓周上的兩點,做洛侖茲力作用線的延長線,交點O即為電子的圓周軌跡的圓心。以O為圓心、R=OA為半徑作出電子從A到C的運動軌跡,標出電子在A、C兩點的速度方向,它們的夾角即為偏轉角 由牛頓第二定律及洛侖茲力公式有 由動量的定義式有 由以上三式解得 圖6 |
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