20xx教科版高中物理選修3-1第三章磁場(chǎng)章末檢測(cè)(參考版)
2024-12-02 18:22本頁(yè)面
【正文】 ， 即 r1＝ 3R. 當(dāng)?shù)诙我运俣?v2沿截面直徑入射時(shí) ， 根據(jù)幾何知識(shí)可得： r2＝ R， 所以 r1r2＝ 31 ， 兩次情況下都是同一個(gè)帶電粒子在相等的磁感應(yīng)強(qiáng)度下運(yùn)動(dòng)的 ， 所以根據(jù)公式 r＝ mvBq， 可得 v1v2＝r1r2＝31 ， 因?yàn)橹芷?T＝2π mBq ， 與速度無(wú)關(guān) ， 所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間比為t1t2＝6090＝23. 12. 圖 9 如圖 9 所示 ， 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一與磁感線平 行的薄鉛板 ， 一個(gè)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng) ，以半徑 R1＝ 20 cm 做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 第一次垂直穿過(guò)鉛板后以半徑 R2＝ 19 cm做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 則帶電粒子能夠穿過(guò)鉛板的次數(shù)是 ________次 ． 答案 10 解析 粒子每穿過(guò)鉛板一次損失的動(dòng)能為： Δ Ek＝ 12mv21－ 12mv22＝ q2B22m (R21－ R22)． 粒子穿過(guò)鉛板的次數(shù)為： n＝12mv21Δ Ek＝R21R21－ R22＝ 次 ， 取 n＝ 10 次 ． 四、計(jì)算題 (本題共 4 小題 ， 共 48 分 ) 13． (8 分 ) 圖 10 質(zhì)量為 m、長(zhǎng)度為 L的導(dǎo)體棒 MN靜止于水平導(dǎo)軌上 ， 通過(guò) MN的電流為 I， 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B， 其方向與導(dǎo)軌平面成 θ 角斜向上 ， 如圖 10 所示 ， 求 MN受到的支持力和摩擦力 ． 答案 FN＝ mg－ BILcos θ Ff＝ BILsin θ 解析 由于 MN靜止 ， 對(duì)導(dǎo) 體棒進(jìn)行受力分析如圖所示 ． 由受力分析可得 mg＝ Fcos θ ＋ FN， Fsin θ ＝ Ff. 又因?yàn)榘才嗔?F＝ BIL得 ， 支持力 FN＝ mg－ BILcos θ ， 摩擦力 Ff＝ BILsin θ . 14． (12 分 )電視機(jī)的顯像管中 ， 電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 ． 電子束經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后 ， 以速度 v進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū) ， 如圖 11 所示 ． 磁場(chǎng)方向垂直于圓面 ． 磁場(chǎng)區(qū)的中心為 O， 半徑為 ， 電子束將通過(guò) O 點(diǎn)而打到屏幕 的中心 M點(diǎn) ． 為了讓電子束射到屏幕邊緣 P， 需要加磁場(chǎng) ， 使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度 θ， 此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B應(yīng)為多少？ 圖 11 答案 mvertan θ 2 解析 如圖所示 ， 作入射速度方向的垂線和出射速度方向的垂線 ， 這兩條垂線的交點(diǎn)就是電子束在圓形磁場(chǎng)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心 ， 其半徑為 R， 用 m、 e 分別表示電子的質(zhì)量和電荷量 ， 根據(jù)牛頓第二定律得 evB＝ mv2R ① 根據(jù)幾何關(guān)系得 tan θ 2 ＝ rR ② 解以上兩式得 B＝ mvertan θ 2 15. 圖 12 (14 分 )在平面直角坐標(biāo)系 xOy中 ， 第 Ⅰ 象限存在 沿 y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng) ， 第 Ⅳ 象限存在垂直于坐標(biāo)
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