20xx教科版高中物理選修3-134磁場對運動電荷的作用——洛倫茲力同步精練(專業(yè)版)
【正文】 ＝ d， 將 R2＝ mv0qB代入上式得 v0＝（ 2－ 2） Bqdm ， C 項正確 ． 6. 圖 3－ 6－ 22 如圖 3－ 6－ 22所示的矩形 abcd范圍內(nèi)有垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場 ，且 ab長度為 L， 現(xiàn)有荷質(zhì)比為 qm的正電離子在 a處沿 ab方向射入磁場 ， 求離子通過磁場后的橫向偏移 y(設(shè)離子剛好從 C點飛出 )． 答案 mvBq－ （ mvBq） 2－ L2 解析 離子作勻速圓周運動從 a→ c， 易知圓心在圖中的 O處 ， 即 a、 c兩處速度垂線的交點處 ． 橫向偏移 y＝ aO－ dO＝ R－ R2－ L2 由 Bqv＝ mv2R ， 得 R＝mvBq， 故有 y＝mvBq－ （mvBq）2－ L2 題組二 質(zhì)譜儀和回旋加速器問題 7. 圖 3－ 6－ 23 如圖 3－ 6－ 23 是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖 ． 帶電粒子被加速電場加速后 ， 進(jìn)入速度選擇器 ． 速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為 B 和 S 上有可讓粒子通過的狹縫 P和記錄粒子位置的膠片 S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B0的勻強(qiáng)磁 場 ． 下列表述正確的是 ( ) A． 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B． 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C． 能通過狹縫 P的帶電粒子的速率等于 EB D． 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫 P， 粒子的荷質(zhì)比越小 答案 ABC 解析 質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重 要工具 ， 故 A選項正 確；速度選擇器中電場力和洛倫茲力是一對平衡力 ， 即： qvB＝ qE， 故 v＝ EB， 根據(jù)左手定則可以確定 ， 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外 ， 故 B、 C 選項正確；粒子在勻強(qiáng)磁場中運動的半徑 r＝ mvqB0， 即粒子的荷質(zhì)比 qm＝ vB0r， 由此看出粒子的運動半徑越小 ， 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫 P， 粒子的荷質(zhì)比越大 ， 故 D 選項錯誤 ． 8. 圖 3－ 6－ 24 (2021 角 ， 設(shè)粒子從 S到 a、 b所需時間分別為 t1和 t2， 則 t1∶ t2為 (重力不計 )( ) A． 1∶ 3 B． 4∶ 3 C． 1∶ 1 D． 3∶ 2 答案 D 解析 如圖所示 ， 可求出從 a點射出的粒子對應(yīng)的圓心角為 90176。 ， 知 t＝ 16 T＝ π ， 沒有此選項 ， 另想辦法找規(guī)律表示 t＝ AB︵v0 ， 從題圖分析有 R＝ 3r， 則： AB︵ ＝ R ＝ π 6 ， 帶電粒子在磁場中運動的周期 T＝ 2π mqB ，可見帶電粒子在磁場 中運動的時間 t＝ θ2π ＝ a， 解得 r＝ 23a， 由 r＝ mvqB得： qm＝ 3v2aB. 4. 圖 3－ 6－ 20 如圖 3－ 6－ 20 所示 ， 直角三角形 ABC 中存在一勻強(qiáng)磁場 ， 比荷相同的兩個粒子沿 AB方向射入磁場 ， 分別從 AC邊上的 P、 Q兩點射出 ， 則
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