人教版選擇性必修第二冊-14質(zhì)譜儀與回旋加速器-課時檢測(解析版)-資料下載頁
2025-04-05 06:17本頁面
【正文】 行金屬板, m。電壓為10 V。兩板之間有勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B0= T,方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里。 m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B= T,方向垂直于紙面向里。一正離子沿平行于金屬板面,從A點垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間,沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域,最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出。已知速度的偏轉(zhuǎn)角θ=,不計離子重力。求:(1)離子速度v的大小。(2)離子的比荷。(3)離子在圓形磁場區(qū)域中運動時間t。【解析】(1)離子在平行金屬板之間做勻速直線運動,洛倫茲力與電場力平衡,即:B0qv=qE,其中:E=解得:v=2 000 m/s(2)在圓形磁場區(qū)域,離子做勻速圓周運動,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有:qvB=m由幾何關(guān)系有tan=解得離子的比荷:=2104 C/kg(3)弧CF對應(yīng)圓心角為θ,離子在圓形磁場區(qū)域中運動時間t,則有:t=T又周期T=,解得:t=104 s≈9105 s答案:(1)2 000 m/s (2)2104 C/kg(3)9105 s【補償訓(xùn)練】如圖所示,有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2103 T。磁場右邊是寬度L= m、電場強度E=40 V/m、方向向左的勻強電場。一帶電粒子電荷量q=1019 C,質(zhì)量m=1027 kg,以v=4104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁場,在磁場中偏轉(zhuǎn)后進入右側(cè)的電場,最后從電場右邊界射出。(不計重力)求:(1)大致畫出帶電粒子的運動軌跡。(2)帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑。(3)帶電粒子飛出電場時的動能Ek?！窘馕觥?1)軌跡如圖(2)帶電粒子在磁場中運動時,由牛頓第二定律,有qvB=mR== m= m(3)Ek=EqL+mv2=401019 J+1027(4104)2 J=1018 J。答案:(1)見解析 (2) m(3)1018 J
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