新課標(biāo)人教版3-1選修三19帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)同步試題8-資料下載頁(yè)
2024-11-30 13:00本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】通常通過(guò)求軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角來(lái)計(jì)算。即可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間。力對(duì)粒子不做功，它只能改變粒子速度方向而不能改變速度的大小。在粒子只受洛侖茲力的。情況下，帶電粒子的動(dòng)能保持不變。度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。動(dòng)，其軌道平面一定與磁場(chǎng)垂直?？梢?jiàn)，周期與入射速度和運(yùn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)。荷質(zhì)比相同的帶電粒子，當(dāng)它們以不同的速度。以制成測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的儀器——質(zhì)譜儀。為霍爾系數(shù).霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，體積中電子的個(gè)數(shù).果A側(cè)面有多余的電子，A?側(cè)面少了電子，故A側(cè)面的電勢(shì)底于A?當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)面之間出現(xiàn)電勢(shì)差U時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生。將以上各式代入dIBkU?，在洛倫茲力的作用下。荷質(zhì)比是表示微觀粒子的一個(gè)。α粒子的質(zhì)量是×10－27kgα。α粒子所受洛侖茲力f＝Bqv＝×2××10－19××107. 在勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的軌道半徑之比是：①1：1②1：4③1：2?？芍?，在同一磁場(chǎng)中，動(dòng)量相同時(shí)，粒子的軌道半徑R與其電量成反比，
【正文】 ，它們以相同的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖 16－ 14）。在下列四個(gè)圖中，哪個(gè)圖正確地表示出這三束粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡？氚核的質(zhì)量約為質(zhì)子的 3倍，帶有一個(gè)元電荷 的正電。α粒子即氦核，質(zhì)量約為 質(zhì)子的 4倍，帶有兩個(gè)元電荷的正電。 答：丙圖正確，根據(jù)半徑公式 pH 3mmqBmvr ?? 和、 mα =4mα QＨ =e、 qα =2e有 rH rα rp，所以丙圖正確。 (6) 上題中的三束粒子若以相等的速率在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的 運(yùn)動(dòng)的半徑之比 rp:rH:rα = ，周期之比 Ｔ p:TH:Tα = 。 答： 1： 3： 2， 1： 3： 2。 知識(shí)應(yīng)用 ，在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如 果磁場(chǎng)無(wú)限大，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)形成一個(gè)整圓，它的半徑 r＝ mvBq， T＝ 2?mBq。 練習(xí)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子的運(yùn)動(dòng)速率 v，運(yùn)動(dòng)周期 T、軌道半徑 R之間存在的關(guān)系有 （ ） v增大時(shí)；軌道半徑 R也增大 v增大時(shí)，軌道半徑 R減小 v增大時(shí)，運(yùn)動(dòng)周期 T減小 T與速率 v及半徑 R均無(wú)關(guān) 答： AD 練習(xí)：兩個(gè)粒子，帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力而做勻 速圓周運(yùn)動(dòng) （ ） ，則半徑必相等 ，則周期必相等 ，則半徑必相等 ，則周期必相等 答： BC ，在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力的作用，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果磁場(chǎng)是有界線的，帶電粒子所做的勻速圓周運(yùn)動(dòng)只能是圓周的一部分，可以根據(jù)速度在磁場(chǎng)邊界的對(duì)稱性，利用幾何關(guān)系，幫助求解。 練習(xí)：如圖所示，一帶正電的粒子，其質(zhì)量為 m，電荷量為 q，從隔板的小孔 M 處射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，隔板 ab 與磁感線平行，粒 子射入 M 孔時(shí)的速度方向與 ab 板成 30176。夾角，但與磁感線垂直，速度大小為 v0：磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，那未粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間可以打到隔板 ab 上？打到隔板上時(shí)距出發(fā)點(diǎn) M 的距離是多少？（ 5π m/3Bq；mv0/Bq） v0 M a b B 30176。 圖 練習(xí)：質(zhì)譜儀的示意圖如圖所示，從離子源出來(lái)的離子經(jīng) U＝ 700V加速電壓加速后，從A孔進(jìn)入 B＝ ，入射速度 v與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的方向垂直，最后離子打在P點(diǎn)，己測(cè)出 AP間距離為 L＝ 10cm。求這種離子的荷質(zhì)比 (比荷 )。（ 106C/kg）
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