20xx人教版高中物理選修3-1第3章6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)-資料下載頁
2025-11-10 17:17本頁面
【導(dǎo)讀】美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的回旋加速器直徑長達(dá)2km. 洛倫茲力不改變帶電粒子速度的。洛倫茲力方向總與速度方向__________，正好起到了向心力的作用。的帶電粒子，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，，可得半徑公式r＝______，磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期跟速率v和半徑r________。用來分析各種元素的同位素并測(cè)量其質(zhì)量及。含量百分比的儀器。如圖所示，主要由以下幾部分組成：。________周期后再次進(jìn)入電場。已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射。直線邊界(進(jìn)出磁場具有對(duì)稱性，如圖所示。圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖。用幾何知識(shí)求出半徑大小。即確定圓心，幾何方法求半徑并畫出軌跡。場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與周期、圓心角相聯(lián)系。即牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，特別是。兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子。度大，動(dòng)能也大，所受洛倫茲力也較大，故C正確，B錯(cuò)誤；構(gòu)成，其間留有空隙，
【正文】 ，由對(duì)稱性知從 C → N 的時(shí)間 t 3 ＝ t 1 在第一象限運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間 t ＝ t 1 ＋ t 2 ＋ t 3 ＝2 BhE＋π E2 gB＝ 答案： 1 ∶ 1 ∶ 2 帶負(fù)電 (2)4 2 m/ s (3)0. 82 8 s ? (湖南安化一中 2020～ 2020學(xué)年高二上學(xué)期期末 )如圖所示，直角坐標(biāo)系 xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的 x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向垂直 xOy平面向里，電場線平行于 y軸。一質(zhì)量為 m、電荷量為 q的帶正電荷的小球，從 y軸上的 A點(diǎn)水平向右拋出。經(jīng) x軸上的 M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從 x軸上的 N點(diǎn)第一次離開電場和磁場， MN之間的距離為 L，小球過 M點(diǎn)時(shí)的速度方向與 x軸正方向夾角為θ。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為 g，求： ? (1)電場強(qiáng)度 E的大小和方向； ? (2)小球從 A點(diǎn)拋出時(shí)初速度 v0的大??； ? (3)A點(diǎn)到 x軸的高度 h。 答案： (1) E ＝ mg q ，豎直向上 (2) qB L2 m cot θ (3) q2 B 2 L 28 m 2 g 解析： (1) 小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所受電場力必須與重力平衡，有 qE ＝ mg ① E ＝mgq ② 重力的方向是豎直向下，電場力的方向則應(yīng)為豎直向上，由于小球帶正電，所以電場強(qiáng)度方向豎直向上。 (2) 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， O ′ 為圓心， MN 為弦長， ∠MO ′ P ＝ θ ，如圖所示。設(shè)半徑為 r ，由幾何關(guān)系知 L2 r＝ sin θ ③ 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為 v ，有 q v B ＝m v2r ④ 由速度的合成與分解知v0v＝ cos θ ⑤ 由 ③④⑤ 式得 v0＝qBL2 mcot θ ⑥ (3) 設(shè)小球到 M 點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為 vy，它與水平分速度的關(guān)系為 vy＝ v0tan θ ⑦ 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 v2y＝ 2 gh ⑧ 由 ⑥⑦⑧ 式得 h ＝q2B2L28 m2g ⑨ 易錯(cuò)案例剖析 易錯(cuò)點(diǎn) ： 審題不清亂套公式導(dǎo)致錯(cuò)解 案例： 如圖所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，射出磁場時(shí)速度偏離原方向的角度為 60176。 。已知帶電粒子質(zhì)量 m ＝ 3 10－ 20kg ，電荷量 q ＝ 10－ 13C ，速度 v 0 ＝105m/s 。磁場區(qū)域的半徑 R ＝ 3 10－ 1m ，不計(jì)重力，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 錯(cuò)誤解法： 由 Bq v 0 ＝ mv20R，得 B ＝m v 0qR 則 B ＝3 10－ 20 10510－ 13 3 10－ 1 T ≈ 。 易錯(cuò)分析： 對(duì)公式中有關(guān)物理量不甚明了，在套用公式Bq v 0 ＝m v 20R 時(shí)，誤將 R 的值代為磁場區(qū)域半徑之值了。 正確解答： 作進(jìn)、出磁場點(diǎn)處速度的垂線PO 、 QO 得交點(diǎn) O ， O 點(diǎn)即粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心。據(jù)此作出運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的 PQ 。此圓半徑為 PO ，記為 r 。 易知 ∠ PO Q ＝ 60176。 ，則 r ＝ PQ ＝ 3 R ＝ 。 由 Bq v0＝ mv20r得 B ＝m v0qr。則 B ＝3 10－ 20 10510－ 13 T ＝ 。 ? 正確答案： 課堂知識(shí)構(gòu)建 課 時(shí) 作 業(yè) （點(diǎn)此鏈接）
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