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高中物理中與磁場相關的問題中，經常測試磁聚焦和磁擴散模型。 具體場景是：一束平行的帶電粒子束被有界磁場偏轉后會聚到一點的現象稱為磁聚焦； 一束帶電粒子被有界磁場從一點偏轉到不同方向并平行噴射的現象稱為磁發散。 下面結合具體圖片和例子進行說明。
磁聚焦和磁擴散條件：在磁場中運動的帶電粒子的半徑必須等于圓形磁場區域的半徑。
磁聚焦和磁擴散模型示意圖
磁聚焦和磁擴散模型示例
1、如圖所示，半徑為R=mv/Bq的圓形區域充滿磁感應強度為B的均勻磁場。MN為垂直放置的感光板。 大量帶正電的粒子，電荷為q，質量為m，速度為v，從圓形磁場的最高點P注入垂直磁場，不考慮粒子與物體之間的相互作用力。粒子的重力。 如果一個粒子從p點以任意角度以速度v進入，嘗試證明它在離開磁場后垂直撞擊感光板。
分析：當以速度v注入時磁聚焦高中物理，軌跡半徑r=R，對于任意粒子磁聚焦高中物理物理資源網，入射點、出射點、O點和軌跡中心形成菱形。 磁場噴射時的軌跡半徑與最高點處的磁場半徑平行。 粒子的速度必須垂直撞擊 MN 板。 從菱形的特征可以看出，PO與O2S平行。 既然PO是垂直的，那么O2S也是垂直的。 S點的速度方向與半徑O2S垂直，因此O2S撞擊感光板是水平方向，即垂直方向，所以離開磁場后，所有粒子都垂直撞擊感光板。