模塊三專題七帶電粒子在復合場中的運動-資料下載頁
2025-05-13 01:26本頁面
【正文】 次經過電場的平均速度 v ＝（ n ＋ 1 ） v1＋ nv12＝ ( n ＋12) v1 所以粒子第 n 次經過電場所用的時間 tn＝dv＝d（ n ＋12） v1＝2 d（ 2 n ＋ 1 ） v1. 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 ( 4 ) 如圖 7 － 9 所示． 圖 7 － 9 【 答案 】 見解析 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 強化訓練 3 ． ( 2 0 1 0 年高考天津理綜卷 ) 質譜分析技術已廣泛應用于各前沿科學領域．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的質譜裝置示意如圖 7 － 10 所示， M 、 N 為兩塊水平放置的平行金屬極板，板長為 L ，板右端到屏的距離為 D ，且 D 遠大于 L ， O ′ O為垂直于屏的中心軸線，不計離子重力和離子在板間偏離O ′ O 的距離．以屏中心 O 為原點建立 x O y 直角坐標系，其中 x 軸沿水平方向， y 軸沿豎直方 向． 圖 7 － 10 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 ( 1 ) 設一個質量為 m 0 、電荷量為 q 0 的正離子以速度 v 0 沿 O ′ O 的方向從 O ′點射入，板間不加電場和磁場時，離子打在屏上 O 點．若在兩極板間加一沿＋ y 方向場強為 E 的勻強電場，求離子射到屏上時偏離 O 點的距離 y 0 ； ( 2 ) 假設你利用該裝置探究未知離子，試依照以下實驗結果計算未知離子的質量數． 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 上述裝置中，保留原電場，再在板間加沿－ y方向的勻強磁場．現(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流，仍從 O ′ 點沿 O ′ O 方向射入，屏上出現(xiàn)兩條亮線．在兩線 上取 y 坐標相同的兩個光點，對應的 x 坐標分別為 3 . 2 4 m m 和 3 . 0 0 m m ，其中 x 坐標大的光點是碳 12 離子擊中屏產生的，另一光點是未知離子產生的．盡管入射離子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板間運動時 O ′ O 方向的分速度總是遠大于 x 方向和 y 方向的分速度． 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 解析： ( 1 ) 離子在電場中受到的電場力 Fy＝ q0E ① 離子獲得的加速度 ay＝Fym0② 離子在板間運動的時間 t0＝Lv0③ 到達極板右邊緣時，離子在＋ y 方向的分速度 vy＝ ay t0④ 離子從板右端到達屏上所需時間 t ′0＝Dv0⑤ 離子射到屏上時偏離 O 點的距離 y0＝ vy t ′0 由上述各式，得 y0＝q0E LDm0v20. ⑥ 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 ( 2 ) 設離子電荷量為 q ，質量為 m ，入射時速度為 v ，磁場的磁感應強度為 B ，磁場對離子的洛倫茲力 Fx＝q v B ⑦ 已知離子的入射速度都很大，因而離子在磁場中運動時間很短，所經過的圓弧與圓周相比很小，且在板間運動時， O ′ O 方向的分速度總是遠大于在 x 方向和 y 方向的分速度，洛倫茲力變化很小，故可作恒力處理，洛倫茲力產生的加速度 ax＝q v Bm⑧ ax是離 子在 x 方向的加速度，離子在 x 方向的運動可視為初速度為零的勻加速直線運動，到達極板右端時，離子在 x 方向的分速度 vx＝ axt ＝q v Bm(Lv) ＝q B Lm⑨ 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 離子飛出極板到達屏時，在 x 方向上偏離O 點的距離 x ＝ vxt ′＝q B Lm(Dv) ＝q B LDmv⑩ 當離子的初速度為任意值 v 時，離子到達屏上時的位置在 y 方向上偏離 O 點的距離為 y ，考慮到 ⑥ 式，得 y ＝q E LDmv2 ? 由 ⑩ 、 ? 兩 式得 x2＝kmy ? 其中 k ＝qB2LDE 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 上式表明， k 是與離子進入板間初速度無關的定值，對兩種離子均相同，由題設條件知， x 坐標3 . 2 4 m m 的光點對應的是碳 12 離子，其質量為 m 1＝ 1 2 u ， x 坐標 3 . 0 0 m m 的光點對應的是未知離子，設其質量為 m 2 ，由 ? 式代入數據可得 m 2 ≈ 1 4 u . 故該未知離子的質量數為 14. 答案： ( 1 ) q 0 ELDm0 v20 ( 2 ) 1 4 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 隨堂反饋練習 重點知識歸納 高考熱點示例 隨堂反饋練習 課時活頁訓練 上頁 下頁 模塊三 電場和磁場 課時活頁訓練
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