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磁聚焦高中物理詳解,高中物理磁聚焦原理證明

  • 高中物理
  • 2024-09-01

磁聚焦高中物理詳解?磁聚焦高中物理詳解如下:都平行于x軸射出圓形磁場,是發(fā)生磁聚焦現(xiàn)象(把名字記熟)。發(fā)生磁聚焦的條件:粒子在磁場中做圓周運動的半徑等于圓形磁場的半徑,也就是mv/qB=R,解出v=qBR/m畫出軌跡!什么?圓心找不到?知道了速度方向,作速度方向的垂線交于一點,該點就是圓心(記住),那么,磁聚焦高中物理詳解?一起來了解一下吧。

磁聚焦證明

分解初速度,沿磁場方向的速度vcosθ,幾乎相同,因為cosθ接近1,此方向做勻速直線運動。垂直磁場方向的速度vsinθ,此方向做勻速圓周運動,周期均相同,由2πm/qB決定。一周期后水平向前運動的距離幾乎相同,垂直方向均回到出發(fā)點,形成聚焦現(xiàn)象。

磁發(fā)散和磁聚焦

磁聚焦高中物理詳解如下:

都平行于x軸射出圓形磁場,是發(fā)生磁聚焦現(xiàn)象(把名字記熟)。發(fā)生磁聚焦的條件:粒子在磁場中做圓周運動的半徑等于圓形磁場的半徑,也就是mv/qB=R,解出v=qBR/m畫出軌跡!什么?圓心找不到?

知道了速度方向,作速度方向的垂線交于一點,該點就是圓心(記住),易知周期T=2πm/qB,由幾何知識得(是的,考試的時候角度什么都是由幾何知識得×××)偏轉(zhuǎn)圓心角為θ=60度,所以t=T·60/360=πm/3qB.設(shè)從點P(x,y)處射出

由幾何知識得x=Rsinθ,y=R(1-cosθ),是的,由幾何知識,別說你看不出來。這類題目的重頭戲!要注意,高中物理的磁聚焦(拿這道題來說,可以舉一反三),它只射入第一象限,因為從徑向射入的粒子會沿徑向射出

所以粒子射出粒子的縱坐標(biāo)范圍在[0,R]之間(好好想想),所以電場中要向上偏轉(zhuǎn)才不會碰到極板。因為粒子帶負(fù)電,所以上極板電勢大于0。不碰到極板的臨界條件是從(R,R)射出的粒子剛好擦邊這時取得最大電勢,設(shè)為ф。

帶電粒子磁聚焦

控制一束光或粒子流使其盡可能會聚于一點的過程。例如凸透鏡能使平行光線聚焦于透鏡的焦點;在電子顯微鏡中利用磁場和電場可使電子流聚焦;雷達(dá)利用凹面鏡使甚高頻聚焦。聚焦是成像的必要條件。

磁聚焦的條件是什么

其實還是挺好理解的。

先來看A選項,如圖1,圓O和圓O'半徑相等,所以四邊形OPO'P'很顯然是一個菱形,所以O(shè)P平行O'P',P'是粒子的出射點,O'P'是圓O'的半徑,所以出射方向垂直于O'P'(圓上一點的切線與過這一點的半徑垂直);又因為OP平行O'P',所以出射方向也垂直于OP。當(dāng)入射方向改變時,四邊形OPO'P'始終是一個菱形(因為四條邊的長度始終等于R),所以出射方向也始終垂直于OP,因此出射方向是不變的,出射速度也就保持平行,所以A正確。這個現(xiàn)象叫做磁發(fā)散;相反,如果偏轉(zhuǎn)半徑與磁場半徑相同,有很多粒子平行入射,那么最終也會聚焦于磁場邊的一點上,這個現(xiàn)象叫做磁聚焦。高考選擇題有可能會考,需要記住這兩個現(xiàn)象,考試時就不需要再推導(dǎo)了。

我們再來看B選項,如圖2,r>R,B這個選項的意思就是出射點P'與P關(guān)于圓心O對稱,也就是PP'是圓O直徑時,用時最長,下面我們來證明。我們知道粒子在勻強磁場做偏轉(zhuǎn)的周期是T=2πm/Bq,那么粒子從P到P'用時t=T*(θ/2π)=θm/Bq,從P到P'用時就取決于θ的大小。

高中物理電磁學(xué)公式

就是有一個均勻磁場,一束有微小發(fā)射角的同種,同速度帶電粒子沿磁場方向射入時,每隔一定距離會有一個聚焦點。

以上就是磁聚焦高中物理詳解的全部內(nèi)容,磁聚焦證明過程:1、根據(jù)洛倫茲力公式,帶電粒子在磁場中所受的力F垂直于其速度v。2、由于力的方向與速度方向垂直,帶電粒子在磁場中受到的力會使它做圓周運動。3、在圓周運動的過程中,帶電粒子會不斷改變其速度方向,而這些方向的改變都需要在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行。4、由于空間范圍的限制。

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