電磁場知識點ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-26 03:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 動到達上極板時的動能大??； ⑶若撤去電場，粒子能飛出場區(qū)， 求 m、 v0、 q、 B、 L滿足的關(guān)系； ⑷若滿足 ⑶ 中條件，粒子在場區(qū)運動的最長時間。 v0 E B b a q L L 如圖所示，直角坐標(biāo)系 xOy位于豎直平面內(nèi)，其 x軸沿水平方向，在該空間有一沿水平方向足夠長的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于 xOy平面向里，磁感強度為 B，磁場區(qū)域的上、下邊界面距 x軸的距離均為 d．一質(zhì)量為 m、電量為 q的帶正電的微粒從坐標(biāo)原點 O沿 +x方向發(fā)射．求： ⑴若欲使該微粒發(fā)射后一直沿 x軸運動，求發(fā)射速度的值 v0 ⑵ 若欲使發(fā)射后不從磁場區(qū)域的上界面飛出磁場，求發(fā)射速度允許的最大值 v。 如圖所示，相距為 A板間電壓為 U的平行金屬板 M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為 B0的勻強磁場；在 pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場；這 pOx區(qū)域為無場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射人兩板間并做勻速直線運動，從 H（ 0， a）點垂直 y軸進入第 I象限，經(jīng) Op上某點離開磁場，最后垂直 x軸離開第 I象限．求： ⑴離子在金屬板 M、 N間的運動速度； ⑵離子的荷質(zhì)比 q/m； ⑶離子在第 I象限的磁場區(qū)域 和無場區(qū)域內(nèi)運動的時間之比． 如圖 a所示，左為某同學(xué)設(shè)想的粒子速度選擇裝置，由水平轉(zhuǎn)軸及兩個薄盤 N N2構(gòu)成，兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為 L，盤上各開一狹縫，兩狹縫夾角可調(diào)（如圖 b）；右為水平放置的長為 d的感光板，板的正上方有一勻強磁場，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度為 、帶正電的粒子沿水平方向射入 N1，能通過 N2的粒子經(jīng) O點垂直進入磁場。 O到感光板的距離為 d/2，粒子電荷量為 q,質(zhì)量為 m,不計重力。 ⑴ 若兩狹縫平行且盤靜止（如圖 c），某一粒子進入磁場后，數(shù)值向下打在感光板中心點 M上，求該粒子在磁場中運動的時間 t。 ⑵ 若兩狹縫夾角為 ，盤勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖 b.要使穿過 N N2的粒子均打到感光板 P P2連線上，試分析盤轉(zhuǎn)動角速度 的取值范圍（設(shè)通過 N1的所有粒子在盤轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)都能到達 N2）。 質(zhì)譜儀 ⑴屬于電場與磁場的復(fù)合（兩場不同時作用）。 ⑵電場使粒子加速。 ⑶洛倫茲力使粒子做勻速圓周運動。 ⑷電場與磁場的聯(lián)系是速度 v 在電場中： qu=mv2/2（ v為離開電場時的速度） 在磁場中： qvB= mv2/R（ v為粒子進入磁場時的速度） ⑸粒子的質(zhì)量由以上兩式?jīng)Q定。 如圖是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器 A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成正一價的分子離子。分子離子從狹縫 s1以很小的速度進入電壓為 U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫 s s3射入磁感強度為 B的勻強磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面 PQ。最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面而且平行于狹縫 s3的細線。若測得細線到狹縫 s3的距離為 d導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達式。 如圖為質(zhì)譜儀的原理圖。若某帶正電的粒子由靜止開始經(jīng)過加速電場加速后，進入速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，其中勻強電場的場強為 E，方向水平向右，勻強磁場磁感應(yīng)強度為 B1，方向垂直紙面向外，粒子恰沿直線穿過速度選擇器，并從 G點垂直于 MN進入偏轉(zhuǎn)磁場。偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線 MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為 B2。帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達照相底片上的 H點。測得 G、 H間的距離為 L，粒子的重力可忽略不計。求： ⑴粒子從速度選擇器射出時的速度 v； ⑵粒子的比荷 q/m（又稱荷質(zhì)比）； ⑶加速電場的電壓 U。 E/B1， 2E / B1 B2L， B2E L /4 B1 (福建 10)如圖所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強的偏轉(zhuǎn)電場。一束同位素離子流從狹縫 S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫 S2射出的離子，又沿著與電場垂直的方向，立即進入場強大小為 E的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在照相底片 D上。已知同位素離子的電荷量為 q (q＞ 0)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強大小為 E0的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小為 B0的勻強磁場，照相底片 D與狹縫 S S2的連線平行且距離為 L，忽略重力的影響。 (1)求從狹縫 S2射出的離子速度 v0的大?。? (2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度 v0方向飛行的距離為 x，求出 x與離子質(zhì)量 m之間的關(guān)系式 (用 E0、 B0、 E、 q、 m、 L表示 )。 電 電磁場綜合 綜合應(yīng)用 如圖所示，一個帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場中，現(xiàn)給滑環(huán)施以一個水平向左的瞬時沖量，使其由靜止開始運動，則滑環(huán)在桿上的情況不可能的是 A．始終做勻速運動 B．始終做減速運動 C．先做加速運動，最后靜止于桿上 D．先做減速運動，最后做勻速運動 [解析 ]首先，若給滑環(huán)施以一個水平向左的瞬時沖量，則其瞬即獲得向左的初速度 ，小環(huán)受洛侖茲力 f=qvB豎直向上。 其次，從比較洛侖茲力、重力的大小開始，討論環(huán)的運動情況。若 qvB=mg,滑動摩擦力 F為零，則小環(huán)做勻速運動 。 若 qvB＞ mg，其則受桿下表面的摩擦力，先做減速運動，待速度減小到令 qv1B=mg時，再開始做勻速運動。若 qvB＜ mg,其則受上表面的摩擦力且逐漸增大，始終做減速運動（加速度逐漸增大），直到時最后靜止。 按要求，選不可能的項。因此，本題答案為： C。 [點撥 ]應(yīng)該指出，正是由于洛侖茲力隨速度達小的變化，使支持力、摩擦力等大小或方向的變化，從而導(dǎo)致問題難度的增加
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