新課標人教版1-1選修一24磁場對運動電荷的作用同步試題1(編輯修改稿)
2025-01-06 09:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （ Ry） 2解出。經(jīng)歷時間由Bqmt ??得出。 注意，這里射出速度的反向延長線與初速度延長線的交點不再是寬度線段的中點，這點與帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)結(jié)論不同！ 【例 8】 如圖所示，一束電子（電量為 e）以速度 v 垂直射入磁感強度為B，寬度為 d 的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是 30176。，則電子的質(zhì)量是 ，穿透磁場的時間是 。 解析：電子在磁場中運動，只受洛侖茲力作用，故其軌跡是圓弧的一部分，又因為 f⊥ v，故圓心在電子穿入和穿出磁場時受到洛侖茲力指向交點上，如圖中的 O 點 ，由幾何知識知， AB 間圓心角 θ ＝ 30176。， OB 為半徑。 ∴ r=d/sin30176。 =2d，又由 r=mv/Be 得 m=2dBe/v P M N O, L A O R θ/2 θ θ/2 B P O// 又∵ AB 圓心角是 30176。，∴穿透時間 t=T/12，故 t=π d/3v。 帶電粒子在長足夠大的長方形磁場中的運動時要注意臨界條件的分析。如已知帶電粒子的質(zhì)量 m和電量 e， 若要帶電粒子能從磁場的右邊界射出，粒子的速度 v必須滿足什么條件？這時必須滿足 r=mv/Bed，即 vBed/m. 【例 9】 長為 L 的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，如圖所示，磁感強度為 B，板間距離也為 L，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì) 量為 m，電量為 q 的帶正電粒子（不計重力），從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度 v 水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是： A．使粒子的速度 vBqL/4m； B．使粒子的速度 v5BqL/4m； C．使粒子的速度 vBqL/m； D．使粒子速度 BqL/4mv5BqL/4m。 解析 ： 由左手定則判得粒子在磁場中間向上偏，而作勻速圓周運動，很明顯，圓周運動的半徑大于某值 r1 時粒子可以從極板右邊穿出，而半徑小于某值 r2時粒子可從極板的左邊穿出，現(xiàn)在問題歸結(jié)為求粒子能在右邊穿出時 r的最小值 r1以及粒 子在左邊穿出時 r 的最大值 r2，由幾何知識得： 粒子擦著板從右邊穿出時，圓心在 O 點，有： r12＝ L2+（ r1L/2） 2得 r1=5L/4， 又由于 r1=mv1/Bq 得 v1=5BqL/4m，∴ v5BqL/4m 時粒子能從右邊穿出。 粒子擦著上板從左邊穿出時，圓心在 O＇點，有 r2＝ L/4，又由 r2＝ mv2/Bq=L/4 得 v2＝BqL/4m ∴ v2BqL/4m 時粒子能從左邊穿出。 綜上可得正確答案是 A、 B。 針對訓練 1．如圖所示，豎直向下的勻強磁場穿過光滑的絕緣水平面，平面上一個釘子 O 固定一根細線，細線的另一 端系一帶電小球，小球在光滑水平面內(nèi)繞 O 做勻速圓周運動 .在某時刻細線斷開，小球仍然在勻強磁場中做勻速圓周運動，下列說法一定錯誤的是 ，半徑變小，周期不變 ，半徑不變，周期不變 ，半徑變大，周期變大 ，半徑變小，周期變小 2．如圖所示， x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場 .有兩個質(zhì)量相同，電荷量也相同的帶正、負電的離子（不計重力），以相同速度從 O 點射入 磁場中，射入方向與 x 軸均夾 θ 角 .則正、負離子在磁場 中 x 軸時速度大小和方向均相同 x 軸時距 O 點的距離相同 3．已經(jīng)知道，反粒子與正粒子有相同的質(zhì)量，卻帶有等量的異號電荷 .物理學家推測，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在 .1998 年 6 月，我國科學家研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù) .磁譜儀的核心部分如圖所示， PQ、 MN 是兩個平行板，它們之間存在勻強磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行 .宇宙射線中的各種粒子從板 PQ 中央的小孔 O 垂直 PQ 進入勻強磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并打在附有感光底片的板 MN 上，留下痕跡 .假設(shè)宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度 v 從小孔 O 垂直 PQ 板進入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感光底片上的 a、 b、 c、 d四點，已知氫核質(zhì)量為 m，電荷量為 e， PQ 與 MN 間的距離為 L，磁場的磁感應(yīng)強度為 B. （ 1）指出 a、 b、 c、 d 四點分別是由哪種粒子留下的痕跡 ?（不要求寫出判斷
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1