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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(更新版)

2024-09-22 19:52上一頁面

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【正文】 一形成多解 帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場時, 由于粒子運動軌跡是圓弧狀, 因此,它可能穿過 去了,也可能轉(zhuǎn)過 180176。 角,求磁感應強度 B 多大?此次粒子在磁場中運動所用時間 t 是多少? B 能力提升 ( 20xx 年寧夏卷 16) 醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時,利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度。角,若粒子穿過 y 軸正半軸后在磁場中到 x 軸的最大距離為 a,則該粒子的比荷和所帶電荷的正負是( ) A.a(chǎn)Bv23,正電荷 B.a(chǎn)Bv2,正電荷 C. aBv23,負電荷 D. aBv2,負電荷 1 如圖 9329 所示,長方形 abcd 長 ad=,寬 ab=, O、 e 分別是 ad、 bc 的中點,以 ad 為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場 (邊界上無磁場 ),磁感應強度 B=.一群不計重力、質(zhì)量 m=310- 7kg、電荷量 q=+210- 3C 的帶電粒子以速度 v=5102m/s 沿垂直ad 方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域( ) A.從 Od 邊射入的粒子,出射點全部分布在 Oa 邊 B.從 aO 邊射入的粒子,出射點全部分布在 ab 邊 C.從 Od 邊射入的粒子,出射點分布在 Oa 邊和 ab 邊 D.從 aO 邊射入的粒子,出射點分布在 ab 邊和 be 邊 1 如圖 9330 所示,正方形區(qū)域 abcd 中充滿勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里 .一個氫核從 ad 邊的中點 m 沿著既垂直于 ad 邊又垂直于磁場的方向,以一定速度射入磁場,正好從 ab 邊中點 n 射出磁場 .若將磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼?2 倍,其他條件不變,則這個氫核射出磁場9327 9328 9329 9330 的位置是 ( ) A. 在 b、 n 之間某點 B. 在 n、 a 之間某點 C. a 點 D. 在 a、 m 之間某點 1 如圖 9331 所示,單擺的擺線是絕緣的,長 q,整個裝置處在一勻強磁場中,磁場的方向垂直于單擺的振動平面 .當擺角為 5176。角射出,經(jīng)過 B 點時速度方向也斜向上,不計重力,下列說法中正確的是( ) B 點時速率一定跟 A 點速率相同 A 點時初速度變大(方向不變),它仍能經(jīng)過B 點 9331 9332 9333 A 點時初速度方向改為與 L2 成 60176。使用時,兩電極 a、 b 均與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖9326 所示。如圖 9316 所示.已知粒子的電荷量為 q,質(zhì)量為 m(重力不計). ( 1)若粒子帶負電,且恰能從 d 點射出磁場,求 v0 的大?。? ( 2)若粒子帶正電,使粒子能從 ab 邊射出磁場,求 v0 的取值范圍以及引范圍內(nèi)粒子在磁場中運動時間 t 的范圍. 解析: ( 1)由圖 9317 可知:2LR?, 據(jù) RmvqvB 20? , 則mqB LmqB Rv 20 ??. ( 2)當 v0 最大時: 260c os11 LRR ?? ? 得 R1 = L,則 mqB LmqB Rv ?? 1m ax 9316 9317 當 v0 最小值: 230sin22 LRR ?? ?, 得32 LR?, 則mqB LmqB Rv 32m in ??,mqB LvmqB L ??? 03, 帶電粒子從 ab 邊射出磁場,當速度為 maxv 時,運動時間最短.BqmTt 35360150m in ???, 速度為 vmin 時運動時間最長 : BqmTt 34360240m a x ???, ∴ 粒子運動時間 t 的范圍 BqmtBqm 3465 ?? ??. 答案:mqBLv 20 ? ; BqmtBqm 3465 ?? ?? O x y V0 a b 四、考能訓練 A 基礎(chǔ)達標 ( 09 年安徽卷 19) . 9318 圖是科學史上一張著名的實驗照片,顯示一個帶電粒子在云室中穿 過某種金屬板運動的徑跡。 ? =360186。 注意:帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動具有對稱性。圓心的確定,通常有以下兩種方法。應特別注意“邊 界問題”以及由周期性引起的“多解問題” . 二、 考點知識梳理 ( 一 ) 、洛侖茲力 磁場對運動電荷的作用力 : _______________,θ是 V、 B 之間的夾角 . , F= 0 , f=qvB ___________在磁場中才有可能受到洛倫茲力作用,靜止電荷在磁場中受到的磁場對電荷的作用力一定為 _____. 5. 洛倫茲力和安培力的關(guān)系: F 洛 是 F 安 的微觀解釋, F 安 是 F 洛 宏觀體現(xiàn)。 ( 2)半徑的確定和計算:利用平面幾何關(guān)系,求出該圓的可能半徑或圓心角。 ( 4) 一帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的程序解題方法(三步法): ① 畫軌跡:即確定圓心,運用幾何知識求半徑并畫出軌跡 ② 找聯(lián)系:軌道半徑與磁感應強度、運動速度的聯(lián)系,偏轉(zhuǎn)角度與對應圓心角與運動時間的聯(lián)系,在磁場中運動時間與周期相聯(lián)系。由 ①②③式得 VD= 2202 VV ? 點評 :凡是涉及到帶電粒子的動能發(fā)生了變化,均與洛侖茲力無關(guān),因為洛侖茲力對運動電荷永遠不做功。分析此徑跡可知粒子 ( ) A.帶正電,由下往上運動 B.帶正電,由上往下運動 C.帶負電,由上往下運動 D.帶負電,由下往上運動 圖 9319中粗線是地磁場的磁感線,則以下相關(guān)信息正確的是( ) A.地磁場對宇宙射線具有一定的阻擋作用 B. 有些高能帶電粒子能射向地球的兩極 C. 圖中 P端表示地球的北極 D. 圖中粒子帶正電 帶電粒子以初速度 V0 從 a 點進入勻強磁場, 如圖 9320。在某次監(jiān)測中,兩觸點的距離為,血管壁的厚度可忽略,兩觸點間的電勢差為 160
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