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3-1__20xx__最新物理高考_第三節(jié)_帶電粒子在磁場中的運動-免費閱讀

2024-09-02 19:52 上一頁面

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【正文】 時,單擺的振動周期 T 與不存在磁場時的振動周期 T0 相比較 ( ) A. TT0 B. T=T0 C. TT0 D. 因未知擺球帶電的正負(fù),無法判斷 1 如圖 9332,空間有垂直于 xOy 平面的勻強磁場 .t=0 的時刻,一電子以速度 v0 經(jīng)過 x軸上的 A 點,方向沿 x 軸正方向 .A點坐標(biāo)為( 2R, 0),其中 R 為電子在磁場中 做圓周運動的軌道半徑 .不計重力影響,則正確的是( ) y 軸時,速度大小仍為 v0 t=06vR? 時,第一次經(jīng)過 y 軸 y 軸坐標(biāo)為( 0, 232? R) y 軸坐標(biāo)為( 0, 232? R) 9333 所示, L L2 為兩平行的虛線, L1 上方和 L2 下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場, A、 B 兩點都在 L2 上,帶電粒子從 A 點以初 速度 v 斜向上與 L2 成30176。電磁血流計由一對電極 a 和 b 以及磁極 N 和 S 構(gòu)成,磁極 間的磁場是均勻的。從入射界面這邊反向飛出,如圖 9314 所示,于是形成了多解 . 4. 運動的重復(fù)性形成多解 帶電粒子在部分是電場,部分是磁場的空間運動時,運動往往具有往復(fù)性,因而形成多解 . [例題 4] 如 圖 9315 有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場 (磁感應(yīng)強度為 B) 在長度為 L 的平行極板間 ,板間距離也為 L,板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為 m,電量為 q 的帶正電粒子 (不計重力 ),從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度 V 水平射入磁場,欲使粒子不打在極板上,可采用的辦法是 A.使粒子的速度 VBqL/4m; B.使粒子的速度 V5BqL/4m; C.使粒子的速度 VBqL/m; D.使粒子速度 BqL/4mV5BqL/4m. 【思路點撥】本題為有界直線磁場中的勻速圓周運動問題,難點是做有界磁場臨界值的判斷 .抓住兩個臨界條件是關(guān)鍵,即從左邊圖 9314 O V +q V L L 1r O? 圖 9315 邊緣出場和從右邊邊緣出場;同時注意粒子運動的圓軌跡圓心必定在 O 點的正上方 . 解析 : 由左手定則判得粒子在磁場中間向上偏,而作勻速圓周運動,很明顯,圓周運動的半徑大于某值 r1 時粒子可以從極板右邊穿出,而半徑小于某值 r2 時粒子可從極板的左邊穿出,現(xiàn)在問題歸結(jié)為求粒子能在右邊穿出時 r 的最小值 r1 以及粒子在左邊穿出時 r 的最大值 r2,由幾何知識得:粒子擦著板從右邊穿出時,圓心在 O 點,有: r12= L2+(r1L/2)2 解得 r1=5L/4; 又由于 r1=mV1/Bq, 得 V1=5BqL/4m ; 這種情況下有 V5BqL/4m. 粒子擦著上板從左邊穿出時,圓心在 O'點,有 r2= L/4; 又由 r2= mV2/Bq=L/4 得 V2= BqL/4m 這種情況下 VBqL/4m.綜上可得正確答案是 A、 B. 答案 : AB 【變式訓(xùn)練 4】 一足夠長的矩形區(qū)域 abcd 內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為 B,方向垂直 紙面向里的勻強磁場,矩形區(qū)域的左邊界 ad 寬為 L,現(xiàn)從 ad中點 O 垂直于磁場射入一帶電粒子,速度大小為 v0 方向與 ad 邊夾角為 30176。? =2? ; ? > 180176。 ( 3)運動時間的確定 粒子在磁場 中運動一周的時間為 T,當(dāng)粒子運動的圓弧所對應(yīng)的圓心角為α?xí)r,其運動時間可由下式表示 T?0360t ?=(或者 T???2t=)。確定半徑和給定的幾何量之間的關(guān)系是解題的基礎(chǔ),有時需要建立運動時間 t 和轉(zhuǎn)過的圓心角α之間的關(guān)系( T2tT360t ????? 或 )作為輔助。 ( 二 ) 、洛倫茲力的方向 F 的方向既 _______于磁場 B的方向,又 _______于運動電荷的速度 v 的方向,即 F 總是垂直于 B 和 v 所在的平面. ,伸出左手,讓姆指跟四指 ________,且處于_______,讓磁感線穿過 ________,四指指向 _______________(當(dāng)是負(fù)電荷時,四指指向與電荷運動方向 ________)則 __________所指方向就是該電荷所受洛倫茲力的方向. ( 三 ) 、洛倫茲力與安培力的關(guān)系 ,而安 培力是導(dǎo)體中所有定向稱動的自由電荷受到的洛倫茲力的 ________. _________做功, 它不改變運動電荷的 _________。并注意以下兩個重要的特點: ① 粒子速度的偏向角 ? 等于回旋角α,并等于 AB 弦與切線的夾角(弦切角θ)的 2倍,如圖 933 所示。 ③ 用規(guī)律:結(jié)合 牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律,運用圓周運動的半徑公式和周期公式。 【變式訓(xùn)練 2】 如圖 939 所示,在寬為 d 的區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強電場,場強為 v 垂直于電場方向 .也垂直于場區(qū)邊界射入電場(不計粒子的重力),射出場區(qū)時,粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角 .若去掉電場, 在同樣區(qū)域內(nèi)改換成方向垂直于紙面向外的勻強磁場,此粒子仍在原 運動中經(jīng)過 b 點, oa=ob,若撤去磁場加一個與 y 軸平行的勻強電場,仍以 V0 從 a 點進(jìn)入電場,粒子仍能通過 b 點,那么電場強度 E 與磁感強度 B 之比 E/B 為 ( ) A. V0 B. 1/V0 C. 2V0 D. V0/2 一帶電粒子,沿垂直于磁場的方向射人一勻強磁場,粒子的一段徑跡如圖 9321 所示,徑跡上每一小段都可以看成圓弧,由于帶電粒子使沿9321 9318 9319 9320 途的空氣電離,粒子的能量逐漸減小 (電量不變 ),則可判定 ( ) A.粒子從 a 到 b,帶正電 B.粒子從 b 到 a,帶正電 C.粒子從 a 到 b, 帶負(fù)電 D.粒子從 b 到 a,帶負(fù)電 如圖 9322 所示,電子以垂直于勻強磁場的速度 VA,從 A 處進(jìn)入長為 d,寬為 h 的磁場區(qū)域,發(fā)生偏移而從 B 處離開磁場 ,從 A 至 B 的電子經(jīng)過的弧長為 s,若電子電量為 e,磁感應(yīng)強度為 B,則 ( ) A.電子在磁場中運動的時間為 t=d/ VA B.電子在磁場中運動的時間為 t= s/ VA C.洛倫茲力對電子做功是 BeVAV,磁感應(yīng)強度的大小為
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