20xx教科版高中物理選修3-134磁場對運(yùn)動電荷的作用——洛倫茲力同步精練(編輯修改稿)
2025-01-03 18:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 則 ( ) A． 從 P射出的粒子速度大 B． 從 Q射出的粒子速度大 C． 從 P射出的粒子 ， 在磁場中運(yùn)動的時間長 D． 兩粒子在磁場中運(yùn)動的時間一樣長 答案 BD 解析 作出各自的軌跡如右圖所示 ， 根據(jù)圓周運(yùn)動特點(diǎn)知 ， 分別從 P、 Q點(diǎn)射出時 ， 與AC邊夾角相同 ， 故可判定從 P、 Q點(diǎn)射出時 ， 半徑 R1＜ R2， 所以 ， 從 Q點(diǎn)射出的粒子速度大 ， B 正確；根據(jù)圖示 ， 可知兩個圓心角相等 ， 所以 ， 從 P、 Q點(diǎn)射出時 ， 兩粒子在磁場中的運(yùn)動時間相等 ． 正確選項(xiàng)應(yīng) 是 B、 D. 5. 圖 3－ 6－ 21 如圖 3－ 6－ 21所示 ， 左右邊界分別為 PP′、 ′的勻強(qiáng)磁場的寬度為 d， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B， 方向垂直紙面向里 ． 一個質(zhì)量為 m、電荷量為 q 的微觀粒子 ， 沿圖示方向以速度v0垂直射入磁場 ． 欲使粒子不能從邊界 ′射出 ， 粒子入射速度 v0的最大值可能是 ( ) B.（ 2＋ 2） Bqdm C.（ 2－ 2） Bqdm D. 2Bqd2m 答案 BC 解析 粒子射入磁場后做勻 速圓周運(yùn)動 ， 由 r＝ mv0qB知 ， 粒子的入射速度 v0 越大 ， r 越大 ， 當(dāng)粒子的徑跡和邊界 ′相切時 ， 粒子剛好不從 ′射出 ， 此時其入射速度 v0 應(yīng)為最大 ． 若粒子帶正電 ， 其運(yùn)動軌跡如題圖 (a)所示 (此時圓心為 O點(diǎn) )， 容易看出 R1sin 45176。 ＋ d＝ R1， 將 R1＝ mv0qB代入上式得 v0＝ （ 2＋ 2） Bqdm ， B 項(xiàng)正確；若粒子帶負(fù)電 ， 其運(yùn)動軌跡如圖 (b)所示 (此時圓心為 O′點(diǎn) )， 容易看出 R2＋ R2cos 45176。 ＝ d， 將 R2＝ mv0qB代入上式得 v0＝（ 2－ 2） Bqdm ， C 項(xiàng)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(diǎn)飛出 )． 答案 mvBq－ （ mvBq） 2－ L2 解析 離子作勻速圓周運(yùn)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(diǎn)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
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