階段專(zhuān)題三第3講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(參考版)
2025-05-03 13:49本頁(yè)面
【正文】 設(shè)上述勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，則下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 圖 3－ 3－ 8 返回 A ． E ＝3 E ked B ． E ＝5 E ked C ． B ＝mE ked D ． B ＝2 mE ked 解析： 選 設(shè)質(zhì)子的初速度為 v 0 ，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知 d ＝ v 0 t ， d ＝v y2t ，得： v y ＝ 2 v 0 又 5 E k ＝12m v 20 ＋12m v 2y ， Eed ＝ 5 E k －12m v 20 D 返回 可解得： E ＝4 Eked，故 A 、 B 均錯(cuò)誤；若僅存在磁場(chǎng)，質(zhì)子從 O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)經(jīng)過(guò) P 點(diǎn)，則質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)半徑 R ＝ d ，由 R ＝m v0eB可得： B ＝m v0ed，又 Ek＝12m v20 故 B ＝2 mEked， D 正確， C 錯(cuò)誤。泰州模擬 )如圖 3－ 3－ 8所示，質(zhì)量 為 m、電荷量為 e的質(zhì)子以某一初速度 從坐標(biāo)原點(diǎn) O沿 x軸正方向進(jìn)入場(chǎng)區(qū)， 若場(chǎng)區(qū)僅存在平行于 y軸向上的勻強(qiáng)電 場(chǎng)時(shí)，質(zhì)子通過(guò) P(d， d)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為 5Ek；若場(chǎng)區(qū)僅存在垂直于 xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，質(zhì)子也能通過(guò) P點(diǎn)。由 v ＝qBRm可知，加速粒子的最大速度與 D 形盒的半徑R 有關(guān)， C 正確；由圖可知，粒子每次都是從 A 板進(jìn)入電場(chǎng)加速，所以加速電場(chǎng)方向不需改變，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說(shuō)法正確的是 ( ) 圖 3－ 3－ 7 返回 A．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次 B．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周 P1P2＝ P2P3 C．加速粒子的最大速度與 D形盒的尺寸有關(guān) D．加速電場(chǎng)方向需要做周期性的變化 返回 解析： 選 由題圖可以看出，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次， A 錯(cuò)誤。如圖 3－ 3－ 7 為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，且被限制在 A、 C板間，如圖所示。則下列判斷正確的是 ( ) 返回 A ．該粒子由 B 、 C 、 D 三點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能相同 B ．該粒子由 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 、 C 、 D 三點(diǎn)的時(shí)間均不相同 C ．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E 與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 之比EB＝ v 0 D ．若該粒子帶負(fù)電，則電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直于 紙面向外 返回 解析： 選 由 Eq ＝ B v0q 可得，EB＝ v0， C 正確；若電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，則無(wú)論從左側(cè)入射的是正電荷還是負(fù)電荷，電場(chǎng)力與洛倫茲力方向均一致，故 D 錯(cuò)誤；如果撤去磁場(chǎng)，粒子由 B 點(diǎn)射出時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，粒子動(dòng)能比入場(chǎng)時(shí)增大了， A 錯(cuò)誤；粒子由 C 、B 射出過(guò)程中，水平方向均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，但在磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)過(guò)程中粒子運(yùn)動(dòng)的速率是 v0；運(yùn)動(dòng)時(shí)間增大了，故 B 錯(cuò)誤。 B 返回 4. 如圖 3 － 3 － 6 所示，在豎直虛線 MN 和 M
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