20xx-20xx學年高中人教版物理選修3-1作業(yè)：36-帶電粒子在勻強磁場中的運動-【含解析】-資料下載頁
2025-04-05 05:34本頁面
【正文】 B正確。再由qE＝qvB有v＝，選項C正確。在磁感應強度為B0的勻強磁場中R＝所以＝，選項D錯誤。]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5.(12分)回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比。[解析] 設粒子第1次經(jīng)過狹縫后的半徑為r1，速度為v1，則有qU＝mv，qv1B＝m解得r1＝同理，粒子第2次經(jīng)過狹縫后的半徑r2＝則r2∶r1＝∶1。[答案] ∶16．(14分)如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙向里的勻強磁場，一個帶電粒子以速度v從A點沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過t時間從C點射出磁場，OC與OB成60176。角?，F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?，仍從A點沿原方向射入磁場，不計重力，則粒子在磁場中的運動時間是多少？[解析] 根據(jù)作圖法找出速度為v時的粒子軌跡圓圓心O′，由幾何關系可得：磁場中的軌跡弧所對圓心角∠AO′C＝θ＝60176。，設圓形磁場的半徑為r，粒子的軌道半徑為R1，因此有：qvB＝m，tan＝，軌跡圓半徑R1＝r，當粒子速度變?yōu)闀r，粒子的軌道半徑為R2，因此有：qB＝m，tan＝，其軌跡圓半徑R2＝r，磁場中的軌跡弧所對圓心角：θ1＝120176。，周期：T＝，粒子運動時間：t＝T，t2＝T，解得t2＝2t。[答案] 2t 9
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