3-1__20xx__最新物理高考_第三節(jié)_帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-免費(fèi)閱讀
【正文】 時(shí)，單擺的振動(dòng)周期 T 與不存在磁場(chǎng)時(shí)的振動(dòng)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(qiáng)磁場(chǎng) .t=0 的時(shí)刻，一電子以速度 v0 經(jīng)過 x軸上的 A 點(diǎn)，方向沿 x 軸正方向 .A點(diǎn)坐標(biāo)為（ 2R， 0），其中 R 為電子在磁場(chǎng)中 做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 .不計(jì)重力影響，則正確的是（ ） y 軸時(shí)，速度大小仍為 v0 t=06vR? 時(shí)，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(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， A、 B 兩點(diǎn)都在 L2 上，帶電粒子從 A 點(diǎn)以初 速度 v 斜向上與 L2 成30176。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極 a 和 b 以及磁極 N 和 S 構(gòu)成，磁極 間的磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)的重復(fù)性形成多解 帶電粒子在部分是電場(chǎng)，部分是磁場(chǎng)的空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)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(qiáng)磁場(chǎng) （磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì)重力 )，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度 V 水平射入磁場(chǎng)，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(diǎn)撥】本題為有界直線磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題，難點(diǎn)是做有界磁場(chǎng)臨界值的判斷 .抓住兩個(gè)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(chǎng)和從右邊邊緣出場(chǎng)；同時(shí)注意粒子運(yùn)動(dòng)的圓軌跡圓心必定在 O 點(diǎn)的正上方 . 解析 ： 由左手定則判得粒子在磁場(chǎng)中間向上偏，而作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，很明顯，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大于某值 r1 時(shí)粒子可以從極板右邊穿出，而半徑小于某值 r2 時(shí)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(shí) r 的最小值 r1 以及粒子在左邊穿出時(shí) r 的最大值 r2，由幾何知識(shí)得：粒子擦著板從右邊穿出時(shí)，圓心在 O 點(diǎn)，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(shí)，圓心在 O＇點(diǎn)，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(qiáng)度為 B，方向垂直 紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形區(qū)域的左邊界 ad 寬為 L，現(xiàn)從 ad中點(diǎn) O 垂直于磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定 粒子在磁場(chǎng) 中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為 T，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為α?xí)r，其運(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí)需要建立運(yùn)動(dòng)時(shí)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(chǎng) B的方向，又 _______于運(yùn)動(dòng)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(shí)，四指指向與電荷運(yùn)動(dòng)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(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的 ________． _________做功， 它不改變運(yùn)動(dòng)電荷的 _________。并注意以下兩個(gè)重要的特點(diǎn)： 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(yùn)動(dòng)的規(guī)律，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)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(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為 v 垂直于電場(chǎng)方向 .也垂直于場(chǎng)區(qū)邊界射入電場(chǎng)（不計(jì)粒子的重力），射出場(chǎng)區(qū)時(shí)，粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角 .若去掉電場(chǎng)， 在同樣區(qū)域內(nèi)改換成方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此粒子仍在原 運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過 b 點(diǎn)， oa=ob，若撤去磁場(chǎng)加一個(gè)與 y 軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍以 V0 從 a 點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，粒子仍能通過 b 點(diǎn)，那么電場(chǎng)強(qiáng)度 E 與磁感強(qiáng)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(chǎng)的方向射人一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(qiáng)磁場(chǎng)的速度 VA，從 A 處進(jìn)入長為 d，寬為 h 的磁場(chǎng)區(qū)域，發(fā)生偏移而從 B 處離開磁場(chǎng) ,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(qiáng)度為 B，則 ( ) A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t=d／ VA B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t＝ s／ VA C．洛倫茲力對(duì)電子做功是 BeVAV，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
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