高三物理磁場對運動電荷的作用復(fù)習(xí)(參考版)
2024-11-14 07:24本頁面
【正文】 .因為帶電粒子在磁場中運動時間 t= T, 正、負電子的運動周期又相等 ,所以負電子與正 電子在磁場中運動的時間之比為 1∶2. 答案 D ?360? 12所示 , 在屏 MN的右方有磁 感應(yīng)強度為 B的勻強磁場 ,磁場方 向垂直紙面向里 .P為屏上的一小 孔 .PC與 MN垂直 ,一群質(zhì)量為 m、 帶電荷量為 q的粒子（不計重力） , 以相同的速率 v從 P處沿垂直于磁場 的方向射入磁場區(qū)域 .粒子入射方 向在與磁場 B垂直的平面內(nèi) ,且散開在與 PC夾角為 θ 的范圍內(nèi) ,則在屏 MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為 （ ） A. B. C. D. 圖 12 qBm ?co s2 vqBmv2qBm )sin1(2 ??vqBm )co s1(2 ??v 解析 各粒子進入磁場后做勻速圓周運動 ,軌道 半徑相同為 R = ,運用左手定則確定各粒子 的洛倫茲力方向 ,并定出圓心和軌跡 .垂直于屏 MN方向射入磁場的粒子落點離 P點距離最遠為 x1=2R,與 PC夾角為 θ 的粒子射入磁場時落點離 P點距離最近為 x2=2Rcosθ ,所以屏 MN上被粒 子打中的區(qū)域的長度為 Δ x=x1x2=2R（ 1cosθ ） = ,所以 D正確 . 答案 D qBmvqBm )co s1(2 ??v 13所示 , ABC為與勻強磁場 垂直的邊長為 a的等邊三角形 ,磁 場垂直紙面向外 ,比荷為 e/m的電 子以速度 v0從 A點沿 AB邊入射 ,欲 使電子經(jīng)過 BC邊 ,磁感應(yīng)強度 B的 取值為 （ ） 圖 13 aemv03aemv02aemv02aemv03 解析 由題意 ,如右圖所示 , 電子正好經(jīng)過 C點 ,此時圓周 運動的半徑 R= /cos 30176。 角的方向從原點 垂直射入磁場 ,則負電子與 正電子在磁場中運動時間之比為（不計正、負電子間的相互作用力） （ ） ∶ ∶1 C. ∶1 ∶2 圖 11 3 3 解析 由題圖和左手定則可知負電子向下偏轉(zhuǎn) , 在磁場中運動的軌跡對應(yīng)圓心角為 60176。 ,如右圖所示 . 粒子做圓周運動的半徑 Brmq v?Rm 2vR′= rcot 30176。 ,則粒子軌跡半徑 R =r 又 qvB= 則粒子的比荷 （ 2）粒子從 D點飛出磁場速度 方向改變了 60176。 . 圖 3 （ 3）運動時間的確定 粒子在磁場中運動一周的時間為 T,當(dāng)粒子運動的圓弧所對應(yīng)的圓心角為 α 時 ,其運動時間可表示為t= T或 t = T. ?360? π2?解題法 —— 三步法 （ 1）畫軌跡 :即確定圓心 ,幾何方法求半徑并畫出軌跡 . （ 2）找聯(lián)系 :軌道半徑與磁感應(yīng)強度、運動速度相聯(lián)系 ,偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運動時間相聯(lián)系 ,在磁場中運動的時間與周期相聯(lián)系 . （ 3）用規(guī)律 :即牛頓第二定律和圓周運動的規(guī) 律 ,特別是周期公式、半徑公式 . 特別提示 ①解題時做圖盡量準確 ,以利于幾何關(guān)系的確定 . ② 特別關(guān)注幾何圖形中邊角關(guān)系 ,勾股定理與三 角函數(shù)是常用的數(shù)學(xué)方法 . 題型 1 帶電粒子在有界磁場中的運動 【 例 1】 在以坐標原點 O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi) ,存在磁感應(yīng)強度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場 ,如圖 4所示 .一個不計重力的帶電 粒子從磁場邊界與 x軸的交 點 A處以速度 v沿 x方向射入 磁場 ,它恰好從磁場邊界與 y 軸的交點 C處沿 +y方向飛出 . 題型探究 圖 4 （ 1）請判斷該粒子帶何種電荷 ,并求出其比荷 . （ 2）若磁場的方向和所在空間范圍不變 ,而磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)?B′, 該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場 ,但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了 60176。 ,洛倫茲力 F= . （ 2） v⊥ B時 ,θ =90176。一、洛倫茲力的大小和方向 F=qvBsinθ,θ為 v與 B的夾角 ,如圖 1所示 . 第 3課時 磁場對運動電荷的作用 考點自清 圖 1 （ 1） v∥ B時 ,θ =0176。 或 180176。 ,洛倫茲力 F= . （ 3） v =0時 ,洛倫茲力 F= . （ 1）判定方法 :應(yīng)用左手定則 ,注意四指
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