高中物理36帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)精煉新人教版選修3-1(參考版)
2024-12-08 20:35本頁面
【正文】 設(shè)半徑為 r，由幾何關(guān)系知 L2r＝ sinθ ③ 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速 率為 v， 有 qvB＝ mv2r ④ 由速度的合成與分解知 v0v＝ cosθ ⑤ 由 ③④⑤ 式得 v0＝ qBL2mcotθ 。 答案： (1)mgq 豎直向上 (2)qBL2mcotθ 解析： (1)小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所受電場力必須與重力平衡，有 qE＝ mg① E＝ mgq ② 重力的方向是豎直向下的，電場力的方向則應(yīng)為豎直向上，由于小球帶正電，所以電場強(qiáng)度方向豎直向上。一質(zhì)量為 m、電荷量為 q的帶正電的小球，從 y軸上的 A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng) x軸上 M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從 x軸上的 N點(diǎn)第一次離開電場和磁場， MN之間的距離為 L，小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與 x軸正方向夾角為 θ 。 所以 t＝ 2π mqB1＋ π mqB2＝ 2π mqB2。并畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。 杭州高二檢測 ]如圖所示，以 ab 為分界面的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場，方向均垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度 B1＝ 2B2。 (3)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為半圓和四分之一圓，運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1＝ T2， t2＝ T4，其中周期 T＝ 2π rv ＝ 2π mqB ，故 t1∶ t2＝ 2∶ 1。 (2)由幾何知識可知，從 b 孔射出的粒子軌跡半徑 r1是正方形邊長的一半，圓心在 ab的中點(diǎn)；從 c 孔射出的粒子半徑 r2等于正方形的邊長，圓心在 b 點(diǎn) ，即 r2＝ 2r1。一束速率不同的帶電粒子 (質(zhì)量、電量均相同，不計(jì)重力 )從 a孔沿垂直磁感線方向射入盒中，發(fā)現(xiàn)從 c孔和 b孔有粒子射出，試分析下列問題： (1)判斷粒子的電性； (2)從 b孔和 c孔
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