高中物理35-36探究洛倫茲力洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)學(xué)案粵教版選修3-1-資料下載頁
2024-12-09 03:37本頁面
【導(dǎo)讀】第五節(jié)研究洛倫茲力。第六節(jié)洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)。1．會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式，并會(huì)用它們解答。1．洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力稱為洛倫茲力．。2．在陰極射線管中，從陰極發(fā)射出來的電子束稱為陰極射線．。場(chǎng)方向垂直，又與速度方向垂直即f＝Bqv．。4．洛倫茲力的方向：由左手定則確定——伸出左手，拇指和四指垂直且在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，則大拇指指。5．安培力可以看作是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．。當(dāng)v＝0或v∥B時(shí)，洛倫茲力f＝0，粒子保持原狀態(tài)，即靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)．。作用，將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．。帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)與在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的比較。運(yùn)動(dòng)軌跡類平拋運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)性質(zhì)勻變速運(yùn)動(dòng)變加速運(yùn)動(dòng)。3．下圖的四種情況中，對(duì)各粒子受洛倫茲力方向的描述，不正確的是
【正文】 (1)電子的質(zhì)量是多少？ (2)穿過磁場(chǎng)的時(shí)間是多少？ 解析： (1)電子進(jìn)入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 畫出軌跡如圖． 根據(jù)幾何知識(shí)可知：電子軌跡的圓心角等于速度的偏向角 ， 可知圓心角 θ ＝ 30176。 ， 且有軌跡半徑 r＝ dsin θ ＝ 2d， 由 Bev＝ mv2r得 m＝eBrv ＝2dBev . (2)電子運(yùn)動(dòng)的周期為 T＝ 2π rv ＝ 2π 2dv ＝ 4π dv ， 電子穿過磁場(chǎng)的時(shí)間是 t＝ θ2π T＝π62π T＝π d3v. 答案： (1)2dBev (2)π d3v 11． 電子 (不計(jì)重力 )自靜止開始經(jīng) M、 N 板間 (兩板間電壓為 U)的電場(chǎng)加速后從 A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為 3L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 電子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置 P偏離入射方向的距離為 L， 如圖所示 (已知電子的質(zhì)量為 m， 電量為 e)求： (1)電子在加速電場(chǎng)中加速后獲得的速度； (2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度； (3)電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間． 解析： (1)電子在 M、 N間加速后獲得的速度為 v， 由動(dòng)能定理得： 12mv2－ 0＝ eU， 解得：v＝ 2eUm .① (2)電子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 設(shè)其半徑為 r， 則：有 Bev＝ mv2r， ② 電子在磁場(chǎng)中的軌跡如圖 ， 由幾何關(guān)系得： (r－ L)2＋ ( 3L)2＝ r2 ， ③ 由 ①②③ 解得： B＝ 12L 2Ume (3)電子在磁場(chǎng)的周期為 T＝ 2π rv ， 由幾何關(guān)系得： ∠ AOP＝ 60176。 ， 可得電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為： π L3 2mUe 答案： (1) 2eUm (2)12L 2Ume (3)π L3 2mUe
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