專題九第3講帶電粒子的復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)配套-文庫吧資料
2025-05-17 22:20本頁面
【正文】 5，質(zhì)量 為 m、電量為 e 的電子的初速為零，經(jīng)電壓為 U 的加速電場加速 后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的偏轉(zhuǎn)磁場 (磁場方向垂直紙面 )，其運(yùn) 動(dòng)軌跡如圖所示．以下說法中正確的是 ( ) A．加速電場的場強(qiáng)方向向上 B．偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 垂直紙面向里 C．電子在電場中運(yùn)動(dòng)和在磁場 中運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度都不變， 都是勻變速運(yùn)動(dòng) D．電子在磁場中所受洛倫茲力大小為 e m umeBf 2?答案： D 解析： 電 子向上運(yùn) 動(dòng) ， 則電場場強(qiáng) 方向 應(yīng) 與 電 子運(yùn) 動(dòng) 方向相反 ，向下，故 A 錯(cuò)誤 ； 電 子 進(jìn) 入磁 場 后 ，向左偏 轉(zhuǎn) ，由左手定 則 知 ，磁 場 方向 應(yīng) 垂直 紙 面向外 ， B 錯(cuò)誤 ； 電 子 進(jìn) 入磁 場 后洛 倫茲 力不做功 ，但其加速度方向 時(shí) 刻 變 化 ， C 錯(cuò)誤 ； 電場對電 子加速有 eU ＝12mv20 ， 電 子 進(jìn) 入磁 場 后受 到的 洛 倫茲 力 為 f ＝eBv 0 ，二式 結(jié) 合得 f ＝eBm2emU ， D 正確． 答案： D 考點(diǎn) 2 帶電粒子在勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場組成的疊加場中 的運(yùn)動(dòng) 1．疊加場：至少有兩種場重疊在帶電粒子運(yùn)動(dòng)的空間中， 共同制約著帶電粒子的運(yùn)動(dòng)． 注意：電子、質(zhì)子、 α粒子、離子等微觀粒子在疊加場中 運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般都不計(jì)重力．但質(zhì)量較大的質(zhì)點(diǎn)在疊加場中運(yùn)動(dòng) 時(shí)，不能忽略重力，除非說明不計(jì)重力． 2．帶電粒子垂直進(jìn)入 E 和 B 正交的疊加場 (不計(jì)重力 ) (1)帶電粒子只受電場和洛倫茲力的作用，電場力與洛倫茲 力方向 ，粒子所受的合外力就是這兩種力的合力，其運(yùn)動(dòng) 加速度遵從牛頓第二定律． 相反 (2)粒子以勻速直線運(yùn)動(dòng)通過速度選擇器的條件： qE＝ Bqv0， 或 v0＝ ；從功能角度來看， WF＝ qEd＝ 0. 3．速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)等， 都是帶電粒子在相互正交的電場與磁場的疊加場中的運(yùn)動(dòng)問 題．所不同的是，速度選擇器中的電場是帶電粒子進(jìn)入前存在 的，是外加的；磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)中的電 場是在粒子進(jìn)入磁場后，在洛倫茲力作用下，帶電粒子在兩極 板上聚集后才形成的． E/B 4． (單選 )如圖 9－ 3－ 6 所示，水平放置的平行金屬板 a、 b 帶有等量異種電荷， a 板帶正電，兩板間有垂直于紙面向里的 勻強(qiáng)磁場，若一質(zhì)子在兩板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的方向 是 ( ) D 圖 9－ 3－ 6 A．沿豎直方向向下 B．沿豎直方向向上 C．沿水平方向向左 D．沿水平方向向右 解析： 由題意可知，電場方向 a→b ， 故質(zhì)子受到的電場力始終向下，若質(zhì)子要做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則其受到的洛倫茲力應(yīng)與電場力等大反向，由左手定則可判定質(zhì)子是沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)． 5． (雙選 )(2021 年惠州調(diào)研 )在圖 9－ 3－ 7 中實(shí)線框所示 的區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場．一個(gè)帶電粒子 (不計(jì) 重力 )恰好能沿直線 MN 從左至右通過這一區(qū)域．那么勻強(qiáng)磁場 ) BD 和勻強(qiáng)電場的方向可能為下列哪種情況 ( A．勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，勻強(qiáng)電場
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