20xx-20xx學年滬科版選修3-1學案：第5章磁場與回旋加速器56洛倫茲力與現(xiàn)代科技學案含答案-資料下載頁
2024-12-09 15:36本頁面
【導讀】交流電的周期必須跟帶電粒子做圓周運動的周期相等，即T＝2πmBq.粒子每經(jīng)過一次加速，其軌道半徑就大一些，但由T＝2πmBq知，粒子?；匦铀倨髦辛Ｗ拥闹芷谑欠褡兓刻接?：回旋加速器所加的電場和磁場各起什么作用？探討2：粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時，電場力做功的多少一樣嗎？探討3：粒子經(jīng)回旋加速器加速后，最終獲得的動能與交變電壓大小有無關系？帶電粒子每加速一次，回旋半徑就增大一次，第一次qU＝12mv21，第二次2qU＝12mv22，第三次3qU＝12mv23，?.因r＝mvqB，所以各半徑之比為。為t2＝n2T＝nπmqB，總時間為t＝t1＋t2，因為t1?t2，一般認為在盒內(nèi)。的時間近似等于t2.D形金屬扁盒，兩盒分別和一高頻交流電源兩極相接，以使在盒間的窄縫中形成勻強電場，如圖5­6­6所示，S1與S2之間為加速電場；S2與S3之間的裝置叫速度選擇器，它要求E. 什么樣的粒子打在質(zhì)譜儀顯示屏上的位置會不同？位置的分布有什么規(guī)律？
【正文】 1m (3) 1B2 2mU1e 質(zhì)譜儀問題的分析技巧 (1)分清粒子運動過程的三個階段． (2)在加速階段應用動能定理． (3)在速度選擇器中應用平衡條件． (4)在偏轉(zhuǎn)階段應用洛倫茲力提供向心力的規(guī)律． 帶 電 粒 子 在 復 合 場 中 的 運 動 1．復合場與組合場 (1)復合場：電場、磁場、重力場共存，或其中某兩場共存． (2)組合場：電場與磁場各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊，或在同一區(qū)域，電場、磁場分時間段或分區(qū)域交替出現(xiàn)． 2．運動情況分類 (1)靜止或勻速直線運動 當帶電粒子在復合場中所受合外力為零時，將處于 靜止 狀態(tài)或 勻速直線運動 狀態(tài)． (2)勻速圓周運動 當帶電粒子所受的重力與電場力大小 相等 、方向 相反 時，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動． (3)較復雜的曲線運動 當帶電粒子所受合外力的大小和方向均變化，且與初速度方向不在同一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子的運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線． (4)分階段運動 帶電粒子可能依次通過幾個情況不同的復合場區(qū)域，其運動情況隨區(qū)域發(fā)生變 化，其運動過程由幾種不同的運動階段組成． 5．如圖 5173。6173。10 所示，在 xOy平面內(nèi)，勻強電場的方向沿 x軸正向，勻強磁場的方向垂直于 xOy平面向里．一電子在 xOy平面內(nèi)運動時，速度方向保持不變．則電子的運動方向沿( ) 【導學號： 29682035】 圖 5173。6173。10 A． x軸正向 B． x軸負向 C． y軸正向 D． y軸負向 【解析】 電子受電場力方向一定水平向左，所以需要受向右的洛倫茲力才能做勻速運動，根據(jù)左手定則進行判斷可得電子應沿 y軸正向運動． 【答案】 C 6．質(zhì)量為 m，帶電荷量為 q的微粒，以速度 v與水平方向成 45176。 角進入勻強電場和勻強磁場同時存在的空間，如圖 5173。6173。11 所示，微粒在電場、磁場、重力場的共同作用下做勻速直線運動，求： 圖 5173。6173。11 (1)電場強度的大小，該帶電粒子帶何種電荷； (2)磁感應強度的大小． 【解析】 (1)微粒做勻速直線運動，所受合力必為零，微粒受重力mg，電場力 qE，洛倫茲力 qvB，由此可知，微粒帶正電，受力如圖所示，qE＝ mg，則電場強度 E＝ mgq . (2)由于合力為零，則 qvB＝ 2mg， 所以 B＝ 2mgqv . 【答案】 (1)mgq 正電荷 (2) 2mgqv
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