【正文】 ) m/s (3) m 解析 (1)小滑塊沿斜面下滑的過程中，受重力 mg、斜面支持力 N和洛倫茲力 F作用，如右圖所示，若要使小滑塊離開斜面，則洛倫茲力 F應垂直斜面向上，據(jù)左手定則可知，小滑塊應帶 負電荷． (2)小滑塊沿斜面下滑的過程中，垂直于斜面的加速度為零時，由平衡條件得 F＋ N＝mgcos α ，當支持力 N＝ 0時，小滑塊脫離斜面．設此時小滑塊速度為 vmax，則此時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)設該斜面長度至少為 l，則臨界情況為剛滑到斜面底端時離開斜面．因為下滑過程中只有重力做功，由動能定理得 mglsin α ＝ 12mv2max－ 0 所以斜面長至少為 l＝ v2max2gsin α ＝2210 m≈ m 。 第 5 節(jié) 洛倫茲力的應用 1. 粒子進入磁場后做勻速圓周運動，射出磁場時速度仍為 v0，如圖 1 所示，粒子射出磁場時的速度方向與射入磁場時相比偏轉了 θ 角，由幾何關系知： tanθ2 ＝ __________＝ ____________，不改變粒子的速度 ________． 圖 1 2．質譜儀的原理和應用 (1)原 理圖：如圖 2所示． 圖 2 (2)加速：帶電粒子進入質譜儀的加速電場，由動能定理得： ________＝ 12mv2 ① (3)偏轉：帶電粒子進入質譜儀的偏轉磁場做勻速圓周運動，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，半徑將隨 ________變化． (5)質譜儀的應用：可以測定帶電粒子的質量和分析 ________． 3．回旋加速器的原理及應用 (1)構造圖：如圖 3所示． 回旋加速器的核心部件是兩個 ____________． 圖 3 (2)原理 回旋加速器有兩個銅質的 D形盒 D D2，其間留有一 ________，加以 ________電壓，離子源處在中心 O附近 ，勻強磁場 ________D 形盒表面． 粒子在兩盒空間的勻強磁場中，做 ______________，在兩盒間的空隙中，被 __________加速．如果交變電場的周期與粒子 ______________________相同，粒子在空隙中總被 __________，半徑 r逐漸增大，達到預定速率后，用靜電偏轉極將高能粒子引出 D形盒用于科學研究． (3)用途 加速器是使 ____________獲得高能量的裝置，是科學家探究 ________的有力工具，而且在工、農(nóng)、醫(yī)藥等行業(yè)得到廣泛應用． 【概念規(guī)律練】 知識點一 利用磁場控制帶電粒子的運動 1．長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動情況是 ( ) A．做勻速直線運動 B．做變加速直線運動 C．做變減速直線運動 D．做間距變大的螺旋運動 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磁場中，磁場方向垂直于圓弧所在平面，并且指向紙外．有一束粒子對準 a端射入彎管，粒子有不同的質量、不同的速度，但都是一價正離子 ( ) 圖 4 A．只有速度 v大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管 B．只有質量 m大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管 C．只有 m、 v的乘積大小一定的粒子可以沿中心線通