第5章學案5-資料下載頁
2024-11-19 21:59本頁面
【導讀】[目標定位]，.回旋加速器主要由哪幾部分組成？答案 兩個D形盒 磁場的作用是使帶電粒子回旋，電場的作用是使帶電粒子加速.＝，決定于D形盒的半徑r和磁感應強度B.，，，粒子的速度應滿足什么條件？答案 粒子受電場力和洛倫茲力作用，電場力的方向向下，＝qvB，即v＝時粒子做勻速直線運動.，總結(jié)質(zhì)譜儀的構(gòu)造和各部分的作用，并簡述質(zhì)譜儀的工作原理.答案 質(zhì)譜儀主要由以下幾部分組成：離子源、加速電場U1、速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場B2及照相底片.通過前兩式也可求得離子的比荷：＝.速度選擇器適用于正、負電荷.速度選擇器中的E、B1的方向具有確定的關(guān)系，僅改變其中一個方向，就不能對速度做出選擇.方法點撥 回旋加速器中粒子每旋轉(zhuǎn)一周被加速兩次，粒子射出時的最大速度(動能)由磁感應強度和D形盒的半徑?jīng)Q定，與加速電壓無關(guān).
【正文】 方向垂直于xOy平面向里，、電荷量為q的帶電粒子，從x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入此磁場，( )圖7答案 D解析 帶電粒子以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場，故帶電粒子一定在磁場中運動了周期，從y軸上距O為x0處射出，回旋角為90176。，由r＝可得v＝＝，可求出粒子在磁場中運動時的速度大小，另有T＝＝，可知粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間，故選D.，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，( )圖8，其運動軌跡一定相同，其軌跡所對的圓心角一定越大答案 BD解析 由于粒子比荷相同，由r＝可知速度相同的粒子運動半徑相同，運動軌跡也必相同，由圖可知，粒子的軌跡直徑不超過磁場邊界一半時轉(zhuǎn)過的圓心角都相同，運動時間都為半個周期，而由T＝知所有粒子在磁場運動周期都相同，A、＝T＝、D.＋q，質(zhì)量為m的帶電粒子，沿如圖9所示的方向，從A點沿著與邊界夾角30176。、并且垂直磁場的方向，進入到磁感應強度為B的勻強磁場中，已知磁場的上部沒有邊界，若離子的速度為v，則該粒子離開磁場時，距離A點的距離( )圖9A. B. C. D.答案 A解析 帶電粒子將在磁場中做勻速圓周運動，粒子從O點離開磁場，如圖所示：由對稱性，OA所對應的圓心角為60176。.由Bqv＝得R＝，OA間的距離x＝R＝，所以選項A正確.，磁感應強度為B，板間距離也為l，、電荷量為q的帶正電粒子(不計重力)，從兩極板間邊界中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是( )v答案 AB解析 如圖所示，帶電粒子剛好打在極板右邊緣時，有r＝(r1－)2＋l2又r1＝，所以v1＝粒子剛好打在極板左邊緣時，有r2＝＝，v2＝綜合上述分析可知，選項A、B正確.，一個質(zhì)量為m、電荷量為－q、不計重力的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v，沿與x軸正方向成60176。的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限，求：圖10(1)勻強磁場的磁感應強度B；(2)穿過第一象限的時間.答案 (1) (2)解析 (1)作出帶電粒子做圓周運動的圓心和軌跡，由圖中幾何關(guān)系知：Rcos 30176。＝a，得：R＝Bqv＝m得：B＝＝.(2)運動時間：t＝＝.，在某裝置中有一勻強磁場，磁感應強度為B，＝l0、y＝0處，一質(zhì)子沿y軸負方向進入磁場；同一時刻，在x＝－l0、y＝0處，一個α粒子進入磁場，設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m，：圖11(1)如果質(zhì)子經(jīng)過坐標原點O，它的速度為多大？(2)如果α粒子與質(zhì)子經(jīng)最短時間在坐標原點相遇，α粒子的速度應為何值？方向如何？答案 (1) (2)，方向與x軸正方向的夾角為解析 (1)質(zhì)子的運動軌跡如圖所示，其圓心在x＝處，其半徑r1＝.又r1＝，可得v＝.(2)質(zhì)子從x＝l0處到達坐標原點O處的時間為tH＝，又TH＝，可得tH＝.α粒子的周期為Tα＝，可得tα＝兩粒子的運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系得rα＝l0，又2evαB＝，解得vα＝，方向與x軸正方向的夾角為.
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