甘肅省玉門市一中高中物理帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題易錯(cuò)題-資料下載頁(yè)
2025-04-02 05:23本頁(yè)面
【正文】 (α+30176。) （1分）解得h=(1)R（α=30176。） （2分）h=(1+)R（α=90176。） （2分）當(dāng)α=30176。時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（2分）當(dāng)α=90176。時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（2分）【考點(diǎn)定位】考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)．9．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(gè)薄盤NN2構(gòu)成，兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為L(zhǎng)，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(zhǎng)為d的感光板，板的正上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1，能通過(guò)N2的粒子經(jīng)O點(diǎn)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)， O到感光板的距離為，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)重力。 （1）若兩狹縫平行且盤靜止（如圖（c）），某一粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，數(shù)值向下打在感光板中心點(diǎn)M上，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（2）若兩狹縫夾角為，盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖（b），要使穿過(guò)NN2的粒子均打到感光板PP2連線上，試分析盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的取值范圍（設(shè)通過(guò)N1的所有粒子在盤轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)都能到達(dá)N2）?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】【詳解】(1)粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為R＝①由牛頓第二定律qvB＝m②勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝③粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝＝. ④(2)如圖所示，設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)臨界半徑分別為R1和R2 R1＝⑤d2＋(R2－)2＝R22R2＝d ⑥設(shè)粒子臨界速度分別為v1和v2，由②⑤⑥式，得v1＝⑦v2＝⑧若粒子通過(guò)兩轉(zhuǎn)盤，由題設(shè)可知＝⑨聯(lián)立⑦⑧⑨，得對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速分別為ω1＝ω2＝粒子要打在感光板上，需滿足條件≤ω≤.10．（加試題）有一種質(zhì)譜儀由靜電分析器和磁分析器組成，其簡(jiǎn)化原理如圖所示。左側(cè)靜電分析器中有方向指向圓心O、與O點(diǎn)等距離各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同的徑向電場(chǎng)，右側(cè)的磁分析器中分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行，兩者間距近似為零。離子源發(fā)出兩種速度均為v0、電荷量均為q、從M點(diǎn)垂直該點(diǎn)電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器。在靜電分析器中，質(zhì)量為m的離子沿半徑為r0的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從N點(diǎn)水平射出，從靜電分析器射出的這兩束離子垂直磁場(chǎng)方向射入磁分析器中，最后打在放置于磁分析器左邊界的探測(cè)板上，其中質(zhì)量為m的離子打在O點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)。已知OP=，OQ=r0，N、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,，不計(jì)重力和離子間相互作用。（1）求靜電分析器中半徑為r0處的電場(chǎng)強(qiáng)度E0和磁分析器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）（用r0表示）；（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度在（B—△B）到（B＋△B）之間波動(dòng)，求的最大值【答案】（1），；（2）；（3）12%【解析】【詳解】（1）徑向電場(chǎng)力提供向心力： （2）由動(dòng)能定理： 或 解得 （3）恰好能分辨的條件： 解得
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