高中物理36帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)精煉新人教版選修3-1(編輯修改稿)
2025-01-09 20:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 射出的粒子半徑大，速度大，選項(xiàng) A錯(cuò)誤。 7. 如圖是科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片，顯示一個(gè)帶電粒子在云室中穿過某種金屬板運(yùn)動(dòng)的徑跡。云室放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直照片向里。云室中橫放的金屬板對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。分析此徑跡可知粒子 ( ) A. 帶正電，由下往上運(yùn)動(dòng) B. 帶正電，由上往下運(yùn)動(dòng) C. 帶負(fù)電，由上往下運(yùn)動(dòng) D. 帶負(fù)電，由下往上運(yùn)動(dòng) 答案： A 解析： 從照片上看，徑跡的軌道半徑是不同的，下部半徑大，上部半徑小，根據(jù)半徑公式 R＝ mvqB可知，下部速度大，上部速度小，這一定是粒子從下到上穿越了金屬板而損失了動(dòng)能，再根據(jù)左手定則，可知粒子帶正電。因此，正確的選項(xiàng)是 A。 8. 一磁場(chǎng)寬度為 L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，如圖所示，一粒子質(zhì)量為 m，帶電荷量為－ q，不計(jì)重力，以一速度 (方向如圖 )射入磁場(chǎng)。若不使其從右邊界飛出，則電荷的速度應(yīng)為多大？ 答案： 0＜ v≤ BqLm ＋ cosθ 解析： 若要粒子不從右邊界飛出，則當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，半徑最大，此時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，即軌跡恰好和右邊界相切。 由幾何關(guān)系可求得最大半徑 r，即 r＋ rcosθ ＝ L， 所以 r＝ L1＋ cosθ 由牛頓第二定律得 Bqv＝ mv2/r 所以 vmax＝ Bqrm ＝ BqLm ＋ cosθ 。 9. 質(zhì)譜儀原理如圖所示， a為粒子加速器，電壓為 U1； b為速度選擇器，磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B1，板間距離為 d； c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B2。今有一質(zhì)量為 m、電荷量為 e的正電子 (不計(jì)重力 )，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器。粒子進(jìn)入分離器后做半徑為 R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求： (1)粒子的速度 v為多少？ (2)速度選擇器的電壓 U2為多少？ (3)粒子在偏轉(zhuǎn)分離器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 R為多大？
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