新課標(biāo)人教版1-1選修一24磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用同步試題1-免費(fèi)閱讀
【正文】 現(xiàn)有一帶電 量 +q 的粒子，質(zhì)量為 m，從靜止開始釋放，要使粒子能經(jīng)過 P 點(diǎn)，其初始坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？（重力作用忽略不計(jì)） 圖 4 分析：要使粒子能經(jīng)過 P 點(diǎn)，其初始位置必須在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域里。 當(dāng)粒子從左邊射出時(shí)，若運(yùn)動(dòng)軌跡半徑最大，則其圓心為圖中 O1 點(diǎn)，半徑 r d1 4?。 例 2. 一質(zhì)量為 m，電量為 q的負(fù)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞固定的正電荷沿固定的光滑軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若磁場(chǎng)方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面，且作用在負(fù)電荷的電場(chǎng)力恰好是磁場(chǎng)力的三倍，則負(fù)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度可能是（ ） A. 4qBm B. 3qBm C. 2qBm D. qBm 分析：依題中條件“磁場(chǎng)方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面”，磁場(chǎng)方向有兩種可能，且這兩種可能方向相反。當(dāng)具有相同初速度時(shí)，正負(fù)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，導(dǎo)致形成雙解。∴穿透時(shí)間 t=T/12，故 t=π d/3v。側(cè)移由 R2=L2（ Ry） 2解出。 解析：由于離子與圓筒內(nèi)壁碰撞時(shí)無能量損失和電量損失，每次碰撞后離子的速度方向都沿半徑方 向指向圓心，并且離子運(yùn)動(dòng)的軌跡是對(duì)稱的，如圖所示。 解析： （ 1） 離子的初速度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直 ， 在洛侖茲力作用下 ， 做勻速圓周運(yùn)動(dòng) .設(shè)圓半徑為 r， 則據(jù)牛頓第二定律可得： I M N B O v y x o B v v a O/ O B S v θ P rvmBqv 2? ， 解得 Bqmvr? 如圖所示，離了回到屏 S 上的位置 A與 O 點(diǎn)的距離為： AO=2r 所以BqmvAO 2? （ 2） 當(dāng)離子到位置 P 時(shí) ， 圓心角： tmBqrvt ??? 因?yàn)??? 2? ，所以 tmqB2?? . 2．穿過圓形磁場(chǎng)區(qū) 。 答案為射出點(diǎn)相距 Bemvs 2? ，時(shí)間差為Bqmt 34???。 p 型半導(dǎo)體中空穴多，上極板的電勢(shì)高； n型半導(dǎo)體中自由電子多，上極板電勢(shì)低。 ⑵外電路接通時(shí)，電路中有電流，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，兩板間電壓將小于 Bdv，但電動(dòng)勢(shì)不變（和 所有電源一樣，電動(dòng)勢(shì)是電源本身的性質(zhì)。該發(fā)電機(jī)哪個(gè)極板為正極？?jī)砂彘g最大電壓為多少？ 解：由左手定則，正、負(fù)離子 受的洛倫茲力分別向上、向下。 注意：從半徑公式可以看出，同一帶電粒子在同一磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，速度越大，軌道半徑越大；從周期公式可知，同一帶電粒子在同一磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不論速度多大，周期都一樣。由于洛倫茲力與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，故洛倫茲力不做功。計(jì)算圓心角θ，再由公式 Tt ??360? 求運(yùn)動(dòng)時(shí)間。當(dāng)外電路接通時(shí)，極板上的電荷量減小，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，洛倫茲力將大于電場(chǎng)力，進(jìn)入的正負(fù)離子又將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。用以下實(shí)驗(yàn)可以判定一塊半導(dǎo)體材料是 p 型還是 n 型：將材料放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通以圖示方向的電流 I，用電壓表判定上下兩個(gè)表面的電勢(shì)高低，若上極板電勢(shì)高，就是 p 型半導(dǎo)體；若下極板電勢(shì)高，就是 n 型半導(dǎo)體。只是偏轉(zhuǎn)方向相反。 解：由射入、射出點(diǎn)的半徑可找到 圓心 O/，并得出半徑為aqmvBBqmvar 23,32 ??? 得；射出點(diǎn)坐標(biāo)為（ 0， a3 ）。 【例 6】 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m、電量為 q 的正離子，從 A 點(diǎn)正對(duì)著圓心 O 以速度 v射入半徑為 R的絕緣圓筒中。 由 RvmBev 2? 得 R= ?ta n)(. rLOPeBmv ?? mVeBrRr ??)2tan(? ， 2222222)2(t a n1)2t a n (2t a n rBevm e B r m v???? ??? 22222, )(2t a n)( rBevm e B r m vrLrLPO ????? ?， )2a r c ta n ( 22222 rBevm e B r m v??? )2a r c t a n ( 22222 rBevm e B r m veBmvRt ??? ? 3．穿過矩形磁場(chǎng)區(qū) 。 OB 為半徑。 綜上可得正確答案是 A、 B。如圖 2，有 O O O O R O A O B1 2 1 2? ? ? ? 帶電粒子沿半徑為 R 的圓運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間為 T Rv mBq? ?2 20? ? （ 1）若粒子帶負(fù)電，它將從
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