【正文】 ) m/s (3) m 解析 (1)小滑塊沿斜面下滑的過(guò)程中，受重力 mg、斜面支持力 N和洛倫茲力 F作用，如右圖所示，若要使小滑塊離開(kāi)斜面，則洛倫茲力 F應(yīng)垂直斜面向上，據(jù)左手定則可知，小滑塊應(yīng)帶 負(fù)電荷． (2)小滑塊沿斜面下滑的過(guò)程中，垂直于斜面的加速度為零時(shí)，由平衡條件得 F＋ N＝mgcos α ，當(dāng)支持力 N＝ 0時(shí)，小滑塊脫離斜面．設(shè)此時(shí)小滑塊速度為 vmax，則此時(shí)小滑塊所受洛倫茲力 F＝ qvmaxB， 所以 vmax＝ mgcos αqB ＝10 － 310 32510 － 4 m/s ≈ m/s (3)設(shè)該斜面長(zhǎng)度至少為 l，則臨界情況為剛滑到斜面底端時(shí)離開(kāi)斜面．因?yàn)橄禄^(guò)程中只有重力做功，由動(dòng)能定理得 mglsin α ＝ 12mv2max－ 0 所以斜面長(zhǎng)至少為 l＝ v2max2gsin α ＝2210 m≈ m 。 第 5 節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用 1. 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，射出磁場(chǎng)時(shí)速度仍為 v0，如圖 1 所示，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與射入磁場(chǎng)時(shí)相比偏轉(zhuǎn)了 θ 角，由幾何關(guān)系知： tanθ2 ＝ __________＝ ____________，不改變粒子的速度 ________． 圖 1 2．質(zhì)譜儀的原理和應(yīng)用 (1)原 理圖：如圖 2所示． 圖 2 (2)加速：帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的加速電場(chǎng)，由動(dòng)能定理得： ________＝ 12mv2 ① (3)偏轉(zhuǎn)：帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力：________＝ mv2r ② (4)由 ①② 兩式可以求出粒子的 ________、 ________、 ________等，其中由 r＝ 1B 2mUq可知電荷量相同時(shí)，半徑將隨 ________變化． (5)質(zhì)譜儀的應(yīng)用：可以測(cè)定帶電粒子的質(zhì)量和分析 ________． 3．回旋加速器的原理及應(yīng)用 (1)構(gòu)造圖：如圖 3所示． 回旋加速器的核心部件是兩個(gè) ____________． 圖 3 (2)原理 回旋加速器有兩個(gè)銅質(zhì)的 D形盒 D D2，其間留有一 ________，加以 ________電壓，離子源處在中心 O附近 ，勻強(qiáng)磁場(chǎng) ________D 形盒表面． 粒子在兩盒空間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做 ______________，在兩盒間的空隙中，被 __________加速．如果交變電場(chǎng)的周期與粒子 ______________________相同，粒子在空隙中總被 __________，半徑 r逐漸增大，達(dá)到預(yù)定速率后，用靜電偏轉(zhuǎn)極將高能粒子引出 D形盒用于科學(xué)研究． (3)用途 加速器是使 ____________獲得高能量的裝置，是科學(xué)家探究 ________的有力工具，而且在工、農(nóng)、醫(yī)藥等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用． 【概念規(guī)律練】 知識(shí)點(diǎn)一 利用磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng) 1．長(zhǎng)直螺線管中通有電流，沿螺線管中心軸線射入一電子，若螺線管中電流增大，方向不變，電子在螺旋管中心軸線上運(yùn)動(dòng)情況是 ( ) A．做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．做變加速直線運(yùn)動(dòng) C．做變減速直線運(yùn)動(dòng) D．做間距變大的螺旋運(yùn)動(dòng) 2. 如圖 4所示， ab是一彎管，其中心線是半徑為 R的一段圓弧，將它置于一給定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于圓弧所在平面，并且指向紙外．有一束粒子對(duì)準(zhǔn) a端射入彎管，粒子有不同的質(zhì)量、不同的速度，但都是一價(jià)正離子 ( ) 圖 4 A．只有速度 v大小一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管 B．只有質(zhì)量 m大小一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管 C．只有 m、 v的乘積大小一定的粒子可以沿中心線通