1、关于有界磁场最小面积的计算,12.26,例1:一重力不计的带电粒子,质量为m、电量为q,以平行于Ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域,为了使该粒子能从x轴上的b点以垂直于Ox轴的速度v射出,可在适当的地方加一个垂直于Oxy平面、磁感应强度为B的匀强磁场,若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这个圆形磁场区域的最小半径。,P,经典再现 在xoy平面内有许多电子(质量为m 、电量为e ),从坐标O不断以相同速率v0沿不同方向射入第一象限,如图所示。现加一个垂直于xoy平面向内、磁感强度为B的匀强磁场,要求这些电子穿过磁场后都能平行于x轴向正方向运动,求符合该条件磁场的最小面积。,磁
2、聚焦问题的一题多变,当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时,存在两条特殊规律; 规律一:带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场,如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等,则粒子的出射速度方向与圆形磁场上入射点的切线方向平行,如甲图所示。 规律二:平行射入圆形有界磁场的相同带电粒子,如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等,则所有粒子都从磁场边界上的同一点射出,并且出射点的切线与入射速度方向平行,如乙图所示。,高考回放 (2009海南16)如图所示,ABCD是边长为a的正方形.质量为m、电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域.在正方形适当区域中有匀强磁场,电子从BC边上的任意点入
3、射,都只能从A点射出磁场.不计重力. 求:(1)匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小.(2)匀强磁场区域的最小面积.,例2.(22分)如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x轴上的A点,A点坐标为(-L,0)。粒子源沿Y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上的C点,C点坐标为(0,2L),电子经过磁场后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成15角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用)。求: (1)第二象限内电场强度的大小; (2)圆形磁场的最小半径。,