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高中物理
第十一章 电磁感应与交流电
带电粒子的螺旋线运动和旋进运动
最后
更新:
2024-12-17 14:36
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带电粒子的螺旋线运动和旋进运动
空间中匀强磁场的分布是三维的,带电粒子在磁场中的运动情况可以是三维的.现在主要讨论两种情况: (1)空间中只存在匀强磁场,当带电粒子的速度方向与磁场的方向不平行也不垂直时,带电粒子在磁场中就做螺旋线运动.这种运动可分解为平行于磁场方向的匀速直线运动和垂直于磁场平面的匀速圆周运动. (2)空间中的匀强磁场和匀强电场(或重力场)平行时,带电粒子在一定的条件下就可以做旋进运动,这种运动可分解为平行于磁场方向的匀变速直线运动和垂直于磁场平面的匀速圆周运动. `例`如图所示,质子以初速度 $v$ 进入磁感应强度为 $B$ 且足够大的匀强磁场中,速度方向与磁场方向的夹角为 $\theta$. 已知质子的质量为 $m$ 、电荷量为 $e$.质子重力不计,则下列说法正确的是 A. 质子运动的轨迹为螺旋线,螺旋线的中轴线方向垂直于纸面向里 B. 质子在垂直于磁场平面做圆周运动的半径为 $\frac{m v \cos \theta}{e B}$ C. 质子做螺旋线运动的周期为 $\frac{2 \pi m}{e B \sin \theta}$ D.一个周期内,质子沿着螺旋线轴线方向运动的距离(即螺距)为 $\frac{2 \pi m v \cos \theta}{e B}$  解:将质子的初速度分解为垂直于磁场方向的速度 $v_1=v \sin \theta$ ,沿磁场方向的速度 $v_2=v \cos \theta$ ,质子沿垂直磁场方
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