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20xx粵教版高中物理選修(3-1)35《研究洛倫茲力》-全文預(yù)覽

2024-12-15 14:40 上一頁面

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【正文】 若質(zhì)子以速度 v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向射入時,質(zhì)子將 ( ) . (2) 若電子以速度 v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向射入時,電子將 ( ) . (3) 若質(zhì)子以大于 v0的速度,沿垂直于電場方向和磁場方向從兩板正中央射入,質(zhì)子將 ( ) . (4) 若增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度,其他條件不變,電子以速度 v0沿垂直于電場和磁場的方向,從兩極正中央射入時,電子將( ) . 解析 不難看出,本題的四個小題都是根據(jù)發(fā)散思維方法設(shè)計的.為解決本題,必須從分析帶電粒子在互相正交的勻強電場和勻強磁場中受力情況入手. 設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為 m ,帶電荷量為 q ,勻強電場的電場強度為 E 、勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 B .帶電粒子以速度 v0垂直射入互相正交的勻強電場和勻強磁場中時,若粒子帶正電荷,則所受電場力方 向向下,大小為 qE ;所受磁場力方向向上,大小為 qB v0.沿直線勻速通過時,顯然有 q v0B = qE , v0=EB,即沿直線勻速通過時,帶電粒子的速度與其質(zhì)量、電荷量均無關(guān). 如果粒子帶負電荷,電場力方向向上,磁場力方向向下,上述結(jié)論仍然成立.所以, (1) (2) 兩小題應(yīng)選 A. 若質(zhì)子以大于 v0的速度射入兩板之間,由于磁場力 f = q v B ,磁場力將大于電場力,質(zhì)子帶正電荷,將向上偏轉(zhuǎn),第 (3) 小題應(yīng)選 B. 磁場的磁感應(yīng)強度B 增大時,電子射入的其他條件不變,所受磁場力 f = q v0B 也增大,電子帶負電荷,所受磁場 力方向向下,將向下偏轉(zhuǎn),所以第(4) 小題應(yīng)選擇 C. 答案 ( 1) A ( 2) A ( 3) B ( 4) C 借題發(fā)揮 正交的電磁場滿足一定的速度 ( 大小、方向 ) 條件時,粒子在平行板間不發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)通過平行板,稱為粒子速度選擇器. 只要帶電粒子的速度滿足 v =EB,即使電性不同,比荷不同,也可沿直線穿過選擇器,而其他速率的粒子要么上偏,要么下偏.因此利用這個裝置可以達到選擇某一速度的帶電粒子的目的. 【變式 3 】 如圖 3 - 5 - 6 所示, 在平行帶電金屬板間有垂直于紙面向里的勻強磁場,質(zhì)子、氘核、氚核沿平行于金屬板方向,以相同動能射入兩極板間,其中氘核沿直線運動,未發(fā)生偏轉(zhuǎn),質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉(zhuǎn)后射出,則: ① 偏向正極板的是質(zhì)子; ② 偏向正極板的是氚核; ③ 射出時動能最大的是質(zhì)子; ④ 射出時動能最大的是氚核.以上說法正確的是 ( ) . 圖 3 - 5 - 6 A . ①② B . ②③ C . ③④ D . ①④ 解析 質(zhì)子、氘核、氚核分別
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