高中物理第3章第6節(jié)帶電粒子在勻強磁場中的運動課后強化演練含解析新人教版選修3-1-資料下載頁
2024-12-05 06:21本頁面
【導讀】第三章第6節(jié)帶電粒子在勻強磁場中的運動。1．關于帶電粒子在磁場中的運動，下列說法正確的是(). D．帶電粒子飛入勻強磁場后做勻速圓周運動時，動能一定保持不變。度的大小不變，但方向時刻在變化，所以只有C、D正確．。2．有電子、質子、氘核、氚核，以同樣的速度垂直射入同一勻強磁。A．電子做勻速圓周運動的半徑最大B．質子做勻速圓周運動的半徑最大。期都是最大的．故選D項．。3．用如圖所示的回旋加速器來加速質子，為了使質子獲得的最大動能增加為原來的4. 倍，可采用下列哪幾種方法(). B．將其磁感應強度增大為原來的4倍。C．將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍。T＝2πmqB，與粒子速度大小無關)；當粒子速度減小為v/3后，根據(jù)r＝mvqB知其在磁場中的軌?！螦O1O2＝30°，根據(jù)三角函數(shù)關系，RaR. 則電子做圓周運動的最小半徑為R2＝d2；不從另一側飛出，則電子做圓周運動
【正文】 (結果用 m、 e、 r、 θ 、 v0表示 ) 解析： (1)畫出電子做圓周運動的軌跡如圖所示： 根據(jù)幾何關系得， R＝ rtanθ2，洛倫茲力提供向心力， evB＝ mv20R，聯(lián)立解得， B＝mv0ertanθ2 . (2)粒子在磁場中運動時間 t＝ θmqB，代入磁感應強度得， t＝ rθv0tanθ2. 答案： (1)mv0ertanθ2 (2) rθv0tanθ2 8．如圖 (1)所示，兩塊長度均為 5d的金屬板，相距 d平行放置．下板接地，兩板間有垂直紙面向里的勻強磁場．一束寬為 d的電子束從兩板左側垂直磁場方向射入兩板間．設電子的質量為 m，電荷量為 e，入射速度為 v0，要使電子不會從兩板間射出，求勻強磁場的磁感應強度 B滿足的條件． 解析： 要使所有電子不從兩側飛出，需使緊貼上板平行射入的電子束不從同一側飛出也不從另一側飛出．這是兩個邊界條件或說是兩個臨界條件．如圖 (2)所示，不從左側飛出，則電子做圓 周運動的最小半徑為 R2＝ d2；不從另一側飛出，則電子做圓周運動的最大半徑為R1，由幾何知識可得 R21＝ (R1－ d)2＋ (5d)2，解得 R1＝ 13D． 欲使電子不飛出極板，電子運動的半徑 R應滿足的關系式為 R2＜ R＜ ，半徑 r＝mvqB，則有 R＝mv0 R R1代入 R2＜ R＜ R1，可得 B滿足的條件是mv013ed＜ B＜2mv0ed . 答案 ： mv013ed＜ B＜ 2mv0ed
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