20xx教科版高中物理選修3-134磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用——洛倫茲力同步精練(參考版)
2024-12-02 18:22本頁面
【正文】 ＝ a， 得： R＝ 2 3a3 Bqv＝ mv2R得： B＝mvqR＝3mv2qa . (2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間： t＝ 120176。 T＝ 112T， 所以 t＝ π m6qB＝ 10－ 276 10－ 19 s≈ 10－ 8 s. (3)帶電粒子在離開磁場時(shí)偏離入射方向的距離 d＝ r(1－ cos θ )＝ 1－ ??? ???32 m≈ 10－ 2 m. 11. 圖 3－ 6－ 26 如圖 3－ 6－ 26 所示 ， 兩個(gè)板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場 ， 一帶正電的質(zhì)子以速度v0從 O點(diǎn)垂直射入 ． 已知兩板之間距離為 d， O點(diǎn)是 NP板的正中點(diǎn) ， 為使粒子能從兩板之間射出 ， 試求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B應(yīng)滿足的條件 (已知質(zhì)子帶電荷量為 q， 質(zhì)量為 m)． 答案 4mv05dq≤ B≤ 4mv0dq 解析 如圖所示 ， 由于質(zhì)子在 O點(diǎn)的速度垂直于板 NP， 所以粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng) 的圓心 O′一定位于 NP 所在的直線上 ． 如果直徑小于 ON， 則軌跡將是圓心位于 ON 之間的一段半圓弧 ． (1)如果質(zhì)子恰好從 N點(diǎn)射出 ， R1＝ d4， qv0B1＝ mv20R1 .所以 B1＝4mv0dq . (2)如果質(zhì)子恰好從 M點(diǎn)射出 R22－ d2＝ ?? ??R2－ d22， qv0B2＝ mv20R2， 得 B2＝4mv05dq . 所以 B應(yīng)滿足 4mv05dq≤ B≤ 4mv0dq . 12. 圖 3－ 6－ 27 如圖 3－ 6－ 27， 一個(gè)質(zhì)量為 m， 電荷量為－ q， 不計(jì)重力的帶電粒子從 x軸上的 P(a，0)點(diǎn)以速度 v， 沿與 x軸正方向成 60176。高新區(qū)高二檢測 )一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器 ， 其核心部分如圖 3－ 6－ 24 所示 ， D形盒半徑為 R， 垂直 D 形盒底面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B， 兩盒分別與交流電源相連 ． 下列說法正確的是 ( ) A． 質(zhì)子被加速后的最大速度隨 B、 R的增大而增大 B． 質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大 C． 只要 R足夠大 ， 質(zhì)子的速度可以被加速到任意值 D． 不需要改變?nèi)魏瘟?， 這個(gè) 裝置也能用于加速α粒子 答案 A 解析 由 r＝ mvqB知 ， 當(dāng) r＝ R時(shí) ， 質(zhì)子有最大速度 vm＝ qBRm ， 即 B、 R 越大 ， vm越大 ，vm與加速電壓無關(guān) ， A對、 B 錯(cuò)；隨著質(zhì)子速度 v的增大、質(zhì)量 m會(huì)發(fā)生變化 ， 據(jù) T＝ 2π mqB知質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期也變化 ， 所加交流電與其運(yùn)動(dòng)不再同步 ， 即質(zhì)子不可能一直被加速下去 ， C 錯(cuò)；由上面周期公式 知 α 粒子與質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不同 ， 故此裝置不能用于加速 α 粒子 ， D 錯(cuò) ． 題組三 綜合應(yīng)用 9． A、 B是兩種同位素的原子核 ， 它們具有相同的電荷量、不同的質(zhì)量 ． 為測定它們的質(zhì)量比 ， 使它們從質(zhì)譜儀的同一加速電場由靜止開始加速 ， 然后沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場 ， 打到照相
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