20xx_20xx學(xué)年第5章磁場與回旋加速器章末分層突破學(xué)案滬科版選修(編輯修改稿)
2025-01-14 15:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 進入電場，進入電場時的速度方向與電場方向相反；又經(jīng)過一段時間 T0，磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?，大小不變，不計重力? 圖 5173。4 (1)求粒子從 P點出發(fā)至第一次到達 x軸時所需的時間； (2)若要使粒子能夠回到 P點，求電場強度的最大值． 【解析】 (1)帶電粒子在磁場中做圓周運動，設(shè)運動半徑為 R，運動周期為 T，根據(jù)洛倫茲力公式及圓周運動規(guī)律，有 qv0B＝ mv20R ① T＝ 2π Rv0 ② 依題意，粒子第一次到達 x軸時如圖所示，運動轉(zhuǎn)過的角度為 54π ，所需時間 t1為 t1＝58T ③ 求得 t1＝ 5π m4qB. ④ (2)粒子進入電場后，先做勻減速運動，直到速度減小為 0，然后沿原路返回做勻加速運動，到達 x軸時速度大小仍為 v0，設(shè)粒子在電場中運動的總時間為 t2，加速度大小為 a，電場強度大小為 E，有 qE＝ ma ⑤ v0＝ 12at2 ⑥ 得 t2＝ 2mv0qE ⑦ 根據(jù)題意，要使粒子能夠回到 P點，必須滿足 t2≥ T0 ⑧ 得電場強度最大值 E＝ 2mv0qT0. ⑨ 【答案】 (1)5π m4qB (2)2mv0qT0 1．如圖 5173。5， a是豎直平面 P上的一點， P前有一條形磁鐵垂直于 P，且 S極朝向 a點，P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場的共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過 a點．在電子經(jīng)過 a點的瞬間，條形磁鐵的磁場對該電子的作用力的方向 ( ) 圖 5173。5 A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【解析】 a點處磁場垂直于紙面向外，根據(jù)左手定則可以判斷電子受力向上， A正確． 【答案】 A 2． (多選 )有兩個勻強磁場區(qū)域 Ⅰ 和 Ⅱ ， Ⅰ 中的磁感應(yīng)強度是 Ⅱ 中的 k 倍．兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動．與 Ⅰ 中運動的電子相比， Ⅱ 中的電子 ( ) A. 運動軌跡的半徑是 Ⅰ 中的 k倍 B．加速度的大小是 Ⅰ 中的 k倍 C．做圓周運動的周期是 Ⅰ 中的 k倍 D．做圓周運動的角速度與 Ⅰ 中的相等 【解析】 兩速率相同的電子在兩勻強磁場中做勻速圓周運動，且 Ⅰ 磁場磁感應(yīng)強度B1是 Ⅱ 磁場磁感應(yīng)強度 B2的 k 倍．由 qvB＝ mv2r 得 r＝mvqB∝1B，即 Ⅱ
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