帶電粒子在磁場中運動六類高考題型歸類解析(i)(已修改)
2025-06-19 18:43 本頁面
【正文】 帶電粒子在磁場中運動的六類高考題型歸類解析一、帶電粒子在勻強磁場中勻速圓周運動基本問題 定圓心、畫軌跡、找?guī)缀侮P(guān)系是解題的基礎。帶電粒子垂直于磁場進入一勻強磁場后在洛倫茲力作用下必作勻速圓周運動，抓住運動中的任兩點處的速度，分別作出各速度的垂線，則二垂線的交點必為圓心；或者用垂徑定理及一處速度的垂線也可找出圓心；再利用數(shù)學知識求出圓周運動的半徑及粒子經(jīng)過的圓心角從而解答物理問題?！ 。?4天津）釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個粒子。設該粒子的質(zhì)量為、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極和間電場時，其速度為，經(jīng)電場加速后，沿方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，垂直平板電極，當粒子從點離開磁場時，其速度方向與方位的夾角，如圖所示，整個裝置處于真空中?！ 。?）寫出釷核衰變方程； ?。?）求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R； ?。?）求粒子在磁場中運動所用時間?！ 〗馕?（1）釷核衰變方程 ① ?。?）設粒子離開電場時速度為，對加速過程有 ?、凇 ×Ｗ釉诖艌鲋杏小 、邸 ∮散?、③得 ④ ?。?）粒子做圓周運動的回旋周期 ⑤ 粒子在磁場中運動時間 ⑥ 由⑤、⑥得 ⑦ 二、帶電粒子在磁場中軌道半徑變化問題 導致軌道半徑變化的原因有：①帶電粒子速度變化導致半徑變化。如帶電粒子穿過極板速度變化；帶電粒子使空氣電離導致速度變化；回旋加速器加速帶電粒子等。②磁場變化導致半徑變化。如通電導線周圍磁場，不同區(qū)域的勻強磁場不同；磁場隨時間變化。③動量變化導致半徑變化。如粒子裂變，或者與別的粒子碰撞；④電量變化導致半徑變化。如吸收電荷等?？傊?，由看m、v、q、B中某個量或某兩個量的乘積或比值的變化就會導致帶電粒子的軌道半徑變化。?。?6年全國2）如圖所示，在x＜0與x＞0的區(qū)域中，存在磁感應強度大小分別為B1與B2的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，且B1＞B2。一個帶負電的粒子從坐標原點O以速度v沿x軸負方向射出，要使該粒子經(jīng)過一段時間后又經(jīng)過O點，B1與B2的比值應滿足什么條件？ 解析：粒子在整個過程中的速度大小恒為v，交替地在xy平面內(nèi)B1與B2磁場區(qū)域中做勻速圓周運動，軌跡都是半個圓周。設粒子的質(zhì)量和電荷量的大小分別為m和q，圓周運動的半徑分別為和r2，有
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