高考第一輪復(fù)習(xí)教案12-磁場-資料下載頁
2026-01-05 15:42本頁面
【正文】 如圖，在X軸上有一點M，離O點距離為L．現(xiàn)有一帶電量為十q的粒子，使其從靜止開始釋放后能經(jīng)過M點．如果把此粒子放在y軸上，其坐標(biāo)應(yīng)滿足什么關(guān)系？（重力忽略不計）【例2】如圖所示，在寬l的范圍內(nèi)有方向如圖的勻強電場，場強為E，一帶電粒子以速度v垂直于電場方向、也垂直于場區(qū)邊界射入電場，不計重力，射出場區(qū)時，粒子速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角，去掉電場，改換成方向垂直紙面向外的勻強磁場，此粒子若原樣射入磁場，它從場區(qū)的另一側(cè)射出時，也偏轉(zhuǎn)了θ角，求此磁場的磁感強度B．【例3】初速為零的離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從離子槍T中水平射出，經(jīng)過一段路程后進(jìn)入水平放置的兩平行金屬板MN和PQ之間．離子所經(jīng)空間存在一磁感強度為B的勻強磁場，如圖所示．（不考慮重力作用），離子荷質(zhì)比q/m（q、m分別是離子的電量與質(zhì)量）在什么范圍內(nèi)，離子才能打在金屬板上？abcdSo【例4】如圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的半徑為r0。在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強度的大小為B。在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場。一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的s點出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點S，則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少？（不計重力，整個裝置在真空中）。abcdSo【例5】如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外．大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場，質(zhì)量為m，電量＋q的粒子在環(huán)中作半徑為R的圓周運動，A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當(dāng)粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩板間電場中得到加速，每當(dāng)粒子離開B板時，A板電勢又降為零，粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變． （l）設(shè)t=0時粒子靜止在A板小孔處，在電場作用下加速，并繞行第一圈，求粒子繞行n圈回到A板時獲得的總動能En． （2）為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運動，磁場必須周期性遞增，求粒子繞行第n圈時的磁感應(yīng)強度Bn． （3）求粒子繞行n圈所需的總時間tn（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R）． （4）在（2）圖中畫出A板電勢U與時間t的關(guān)系（從t＝0起畫到粒子第四次離開B板時即可）． （5）在粒子繞行的整個過程中，A板電勢是否可始終保持為＋U？為什么？帶電粒子在疊加場中的運動【例6】如圖所示，從正離子源發(fā)射的正離子經(jīng)加速電壓U加速后進(jìn)入相互垂直的勻強電場E（方向豎直向上）和勻強磁場B（方向垂直于紙面向外）中，發(fā)現(xiàn)離子向上偏轉(zhuǎn)，要使此離子沿直線穿過電場? A．增大電場強度E，減小磁感強度B B．減小加速電壓U ，增大電場強度E C．適當(dāng)?shù)丶哟蠹铀匐妷篣 D．適當(dāng)?shù)販p小電場強度E【例7】如圖所示，靜止在負(fù)極板附近的帶負(fù)電的微粒在MN間突然加上電場時開始運動，水平勻速地?fù)糁兴俣葹榱愕闹行晕⒘：笳澈显谝黄鹎『醚匾欢螆A弧落在N極板上，若ml＝9．99510－7千克，帶電量q=l08庫，電場強度E=103伏／米，磁感應(yīng)強度B=0．5特，求擊中m2時的高度，擊中m2前的微粒速度，m2的質(zhì)量和圓弧的半徑． E a B【例8】如圖所示，空間存在著垂直向外的水平的勻強磁場和豎直向上的勻強電場，磁感應(yīng)強度為B，有一帶正電的液滴a在電場力和重力作用下處于靜止．現(xiàn)從場中某點由靜止釋放一個帶負(fù)電的液滴b(圖中未畫出），當(dāng)它的運動方向變?yōu)樗椒较驎r恰與a相撞，撞后兩液滴合為一體，并沿水平方向做勻速直線運動．已知液滴b的質(zhì)量是a質(zhì)量的2倍，b所帶電荷量是a所帶電荷量的4倍，且相撞前a,b間的靜電力忽略不計．（1)求兩液滴相撞后共同運動的速度大??；(2)畫出液滴b在相撞前運動的軌跡示意圖；(3)求液滴b開始下落時距液滴a的高度h.【例9】湯姆生用來測定電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實驗裝置如圖所示，真空管內(nèi)加速后，穿過A39。中心的小孔沿中心軸010的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P/，間的區(qū)域．當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心0點處，形成了一個亮點；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏離到039。點，（O39。與0點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計）．此時，在P和P/間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場．調(diào)節(jié)磁場的強弱，當(dāng)磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重新回到0點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．(1)求打在熒光屏0點的電子速度的大?。?2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式例6 設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強電場和勻強磁場，已知電場強度和磁感應(yīng)強度的方向是相同的，電場強度的大小E=，磁感應(yīng)強度的大小B=．今有一個帶負(fù)電的質(zhì)點以v=20m/s的速度在的區(qū)域內(nèi)沿垂直場強方向做勻速直線運動，求此帶電質(zhì)點的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場的所有可能方向（角度可用反三角函數(shù)表示）．磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)的應(yīng)用UOMPθ電子束【例10】電視機顯像管中電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的，電子束經(jīng)電壓為U的加速電場加速后，進(jìn)入一圓形磁場區(qū)，如圖所示，磁場方向垂直圓面，磁場區(qū)的中心為O，半徑為r，當(dāng)不加磁場時，電子束將通過O點而打到屏幕中心M點，為了使電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度θ，此時磁場的磁感應(yīng)強度B為多大？【例11】核聚變反應(yīng)需幾百萬攝氏度高溫，為了把高溫條件下高速運動粒子約束在小范圍內(nèi)（否則不可能發(fā)生核聚變），可采用磁約束的方法．如所示，環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域，中空區(qū)域內(nèi)的帶電粒子只要速度不是很大，都不會穿出磁場的外邊緣，設(shè)環(huán)形磁場的內(nèi)半徑R1＝0. 5 m，外半徑R2＝1m，磁場的磁感應(yīng)強度B＝0. 1T，若被約束的帶電粒子的比荷q/m=4107C/kg,中空區(qū)域內(nèi)的帶電粒子具有各個方向大小不同的速度，問（1)粒子沿環(huán)狀半徑方向射入磁場，不能穿越磁場的最大速度；（2)所有粒子不能穿越磁場的最大速
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