高中魯科版物理選修3-1學(xué)案：第6章-第3節(jié)-洛倫茲力的應(yīng)用-【含解析】-資料下載頁
2025-04-05 06:29本頁面
【正文】 析，故質(zhì)譜儀就成為同位素分析的重要工具，選項A正確。在速度選擇器中，帶電粒子所受電場力和洛倫茲力在粒子沿直線運(yùn)動時應(yīng)等大反向，結(jié)合左手定則可知選項B正確。再由qE＝qvB有v＝，選項C正確。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中R＝，所以＝，選項D錯誤。]1．兩個電子以大小不同的初速度沿垂直于磁場的方向射入同一勻強(qiáng)磁場中，設(shè)這兩個電子的運(yùn)動軌道半徑分別為rr2，運(yùn)動周期分別為TT2，則( )A．r1＝r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2，T1＝T2D．r1≠r2，T1＝T2D [由半徑公式r＝知，兩電子速度不同，則r1≠r2，由周期公式T＝知T1＝T2，故選D。]2．(多選)1932年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒DD2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是( )A．粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器 B．粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C．粒子從磁場中獲得能量 D．粒子從電場中獲得能量AD [粒子從加速器的中間位置進(jìn)入加速器，最后由加速器邊緣飛出，所以A對，B錯。加速器中所加的磁場使粒子做勻速圓周運(yùn)動，所加的電場由交流電提供，用以加速粒子，獲得能量。交流電的周期與粒子做圓周運(yùn)動的周期相同，故C錯，D對。]3．現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場。若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為( )A．11 B．12 C．121 D．144D [帶電粒子在加速電場中運(yùn)動時，有qU＝mv2，在磁場中偏轉(zhuǎn)時，其半徑r＝，由以上兩式整理得：r＝。由于質(zhì)子與一價正離子的電荷量相同，B1∶B2＝1∶12，當(dāng)半徑相等時，解得：＝144，選項D正確。]4．如圖所示，兩電子沿MN方向從M點(diǎn)射入兩平行平面間的勻強(qiáng)磁場中，它們分別以vv2的速率射出磁場，通過勻強(qiáng)磁場所用時間分別為tt2。則( )A．v1∶v2＝1∶2 t1∶t2＝2∶1B．v1∶v2＝1∶2 t1∶t2＝3∶2C．v1∶v2＝2∶1 t1∶t2＝1∶1D．v1∶v2＝2∶1 t1∶t2＝2∶3B [電子的運(yùn)動軌跡如圖所示，電子垂直射入磁場，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，有qvB＝m，電子做圓周運(yùn)動的半徑r＝，所以電子在磁場中的運(yùn)動速度之比等于電子做圓周運(yùn)動的半徑之比，根據(jù)幾何關(guān)系有＝，所以電子在磁場中的速度之比為＝＝；電子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期T＝＝，由此知電子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期T是相同的，由運(yùn)動軌跡知，以v1運(yùn)動的電子在磁場中運(yùn)動的時間t1＝，以v2運(yùn)動的電子在磁場中運(yùn)動的時間t2＝，所以電子在磁場中運(yùn)動的時間之比為＝。故選B。] 14
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