高中物理人教版選修3-1課件：38帶電粒子在組合場和復(fù)合場中的運(yùn)動-資料下載頁
2024-11-17 15:25本頁面
【導(dǎo)讀】高中物理·選修3-1·人教版。1會計(jì)算洛倫茲力的大小，并能判斷其方向。2掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動，并能解決確定圓。心、半徑、運(yùn)動軌跡、周期、運(yùn)動時間等相關(guān)問題。4能夠解決速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀等磁場的。靜止勻速直線運(yùn)動相等勻速圓周。r，及圓周運(yùn)動的規(guī)。律的一些基本公式．。大的方法找到相切點(diǎn)如圖382圖．注意找臨界條件，注意挖掘隱含條件．。平面并指向紙里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶。xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ.求：。的距離為L，射出時速度的大小仍為v，圓軌道的圓心位于OA的中垂線上，由幾。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d，邊界為。3．確定帶電粒子的運(yùn)動狀態(tài)，注意運(yùn)動情況和受力情況的結(jié)合．。洛倫茲力提供向心力，應(yīng)用平
【正文】 入磁場中，并從 B 點(diǎn)射出． ∠ AO B ＝ 120176。 ，如圖 3810 所示，則該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間為 ( ) A.2π r3 v0 B.2 3 π r3 v0 C.π r3 v0 D.3 π r3 v0 我們首先想到 從 弧所對圓心角 θ ＝ 6 0176。 ，知 t ＝ 16 T ＝ π m3 qB 但題中已知條件不夠，沒有此選項(xiàng)，另想辦法找規(guī)律表示 t . 由勻速圓周運(yùn)動 t ＝ ，從題圖分析有 R ＝ 3 r ，則： ＝ R θ＝ 3 r π3 ＝ 33 π r ，則 t ＝ ＝ 3 π r3 v0 D 對點(diǎn)練習(xí) 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動 2 ．一正電荷 q 在勻強(qiáng)磁場中，以速度 v 沿 x 正方向進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，如圖 38 1 1 所示，為了使電荷能做直線運(yùn)動，則必須加一個電場進(jìn)去，不計(jì)重力，此電場的場強(qiáng)應(yīng)該是 ( ) A ．沿 y 軸正方向，大小為B vq B ．沿 y 軸負(fù)方向，大小為 B v C ．沿 y 軸正方向，大小為vB D ．沿 y 軸負(fù)方向，大小為B vq B 對點(diǎn)練習(xí) 帶電粒子在組合場中的運(yùn)動 3 ．如圖 3812 所示，在平面直角坐標(biāo)系 xO y 內(nèi)，第 Ⅰ 象限存在沿 y 負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第 Ⅳ 象限以 ON 為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B .一質(zhì)量為 m 、電荷量為 q 的帶正電的粒子，從 y 軸正半軸上 y ＝ h 處的 M 點(diǎn)，以速度 v0垂直于 y 軸射入電場，經(jīng) x 軸上 x ＝ 2 h 處的 P 點(diǎn)進(jìn)入磁場，最后以垂直于 y 軸的方向射出磁場．不計(jì)粒子重力．求： (1) 電場強(qiáng)度的大小 E ； (2) 粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑 r ； (3) 粒子從進(jìn)入電場到離開磁場經(jīng)歷的總時間 t . 解析 粒子的運(yùn)動軌跡如 下 圖所示 (1) 設(shè)粒子在電場中運(yùn)動的時間為 t 1 則有 2 h ＝ v 0 t 1 ， h ＝12at21 根據(jù)牛頓第二定律得 Eq ＝ ma 求得 E ＝m v202 qh. 對點(diǎn)練習(xí) 帶電粒子在組合場中的運(yùn)動 3 ．如圖 3812 所示，在平面直角坐標(biāo)系 xO y 內(nèi)，第 Ⅰ 象限存在沿 y 負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第 Ⅳ 象限以 ON 為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B .一質(zhì)量為 m 、電荷量為 q 的帶正電的粒子，從 y 軸正半軸上 y ＝ h 處的 M 點(diǎn)，以速度 v0垂直于 y 軸射入電場，經(jīng) x 軸上 x ＝ 2 h 處的 P 點(diǎn)進(jìn)入磁場，最后以垂直于 y 軸的方向射出磁場．不計(jì)粒子重力．求： (1) 電場強(qiáng)度的大小 E ； (2) 粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑 r ； (3) 粒子從進(jìn)入電場到離開磁場經(jīng)歷的總時間 t . (2) 設(shè)粒子進(jìn)入磁場時速度為 v ， 在電場中，由動能定理得 Eqh ＝12m v2－12m20 又 Bq v ＝ mv2r，解得 r ＝2 m v 0Bq (3) 粒子在電場中運(yùn)動的時間 t1 ＝2 hv 0 粒子在磁場中運(yùn)動的周期 T ＝2π rv＝2π mBq 設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的時間為 t 2 ， t 2 ＝ 38 T ，求得 t ＝ t 1 ＋ t 2 ＝ 2 hv0＋ 3π m4 Bq . 對點(diǎn)練習(xí) 再見
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