新課標(biāo)人教版3-1選修三19帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)同步試題8(存儲(chǔ)版)
【正文】 茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。先求出軌道所對(duì)應(yīng)的圓心角 ?的大小，再由公式 Tt ??2?即可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間。 由洛侖茲力提供向心力， qvB=mv2/r得軌道半徑： r=mv/qB 由軌道半徑與周期的關(guān)系得 qBmvrT ?? 22 ?? 可見(jiàn)，周期與入射速度和運(yùn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑 r＝ mvBq，周期 T＝ 2?mBq，洛侖茲力不做功。 （ 12 H）、氚核（ 13 H）、氦核（ 24 He）都垂直磁場(chǎng)方向射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求以下幾種情況下，它們軌道半徑之比及周期之比是多少？⑴以相同速率射人磁場(chǎng)； ⑵以相同動(dòng)量射入磁場(chǎng)；⑶以相同動(dòng)能射入磁場(chǎng)。 (4) 質(zhì)子和一價(jià)鈉離子分別垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如 果磁場(chǎng)無(wú)限大，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)形成一個(gè)整圓，它的半徑 r＝ mvBq， T＝ 2?mBq。求這種離子的荷質(zhì)比 (比荷 )。 答： 1： 3： 2， 1： 3： 2。 (3) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩個(gè)電子分別以速率 v和 2v 沿垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，哪個(gè)電子先回到原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)。那個(gè)答案正確？ 解析：由加速公式 Uq＝ 12 mv2 得 v＝ 2Uqm 由半徑公式 R＝ mvBq＝ mBq Uqm2＝ 22UmBq 可見(jiàn)，半徑與 mq成正比。當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)面之間出現(xiàn)電勢(shì)差 U時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)大小為 hUE? ，方向由 A? 側(cè)面指向 A側(cè)面。 輕松學(xué)習(xí) 一、知識(shí)小結(jié) １． 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 １） 帶電粒子的速度方向若與磁場(chǎng)方向平行，帶電粒子不受洛侖茲力作用，將以入射速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在粒子只受洛侖茲力的情況下，帶電粒子的動(dòng)能保持不變。電子在運(yùn)動(dòng)中所受洛倫茲力的大小為 evB 。α粒子的質(zhì)量是 10－ 27kgα 解析：α粒子的動(dòng)能 EK＝ 由動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系，得α粒子的動(dòng)量 P＝ 2mEK ＝ 2 6 64 10 5 10 1. 6 1027 6 19? ? ? ? ? ?? ?. .3＝ 10－ 19kgm/s α粒子的速度 v＝ 2Emk＝ 2 5 10 1. 6 106 64 106 1927? ? ? ?? ??.3 . ＝ 107m/s α粒子所受洛侖茲力 f＝ Bqv＝ 2 10－ 19 107 ＝ 10－ 12N α粒子的軌道半徑 R＝ mvBq＝ 10 2 1. 6 101919?? ? ???＝ ，由同一位置經(jīng)同一電場(chǎng)加速后
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