高考物理帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng)-文庫(kù)吧資料
2024-11-17 01:14本頁(yè)面
【正文】 后的最大動(dòng)能 Ek=1/2 mv2 設(shè)質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的次數(shù)為 n，則 Ek=nqU 又 t=nT/2 可解得 U= πBR2／ 2t （ 3）在電場(chǎng)中加速的總時(shí)間為 t1=2nd/v 在 D形盒中回旋的總時(shí)間為 t2= nπR/v 故 t1/ t2 =2d /πR1 即當(dāng) Rd時(shí)， t1可忽略不計(jì)。求此加速器 所需的高頻電源頻率 f 和加速電壓 U。質(zhì)子質(zhì)量為 m，電荷量為 q。氮 13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧 16獲得的，反應(yīng)中同時(shí)還產(chǎn)生另一個(gè)粒子，試寫出該核反應(yīng)方程。 P O M N B v l 解： 粒子初速 v垂直于磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其半徑為 R ， 由洛倫茲力公式和牛頓第二定律， 有 qvB=mv2/R 因粒子經(jīng) O點(diǎn)時(shí)的速度垂直于 OP ． 故 OP 是直徑， l=2R 由此得 q/m=2v／ Bl (22分 )正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（ PET）是分子水平上的人體功能顯像的國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，它為臨床診斷和治療提供全新的手段。一帶電粒子從平板上的狹縫 O處以垂直于平板的初速 v射入磁場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)平板上的 P 點(diǎn)。 根據(jù)動(dòng)能定理： q U＝ mv2/2 2/v qU m??粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖。請(qǐng)你根據(jù)上述條件求 出帶電粒子的比荷 q / m。粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從 e孔射出。粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可忽略。 abcd是一個(gè)長(zhǎng)方形盒子，在 ad邊和 cd邊上各開有小孔 f和 e， e是 cd邊上的中點(diǎn)，熒光屏 M貼著 cd放置，能顯示從 e孔射出的粒子落點(diǎn)位置。兩個(gè)微粒所受重力均忽略。不計(jì)重力的影響 .由這些條件可知， ( ) A． 不能確定粒子通過(guò) y 軸時(shí)的位置 B． 不能確定粒子速度的大小 C． 不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間 D． 以上三個(gè)判斷都不對(duì) x y O P x0 B D 2． 質(zhì)子 （ P） 和 α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 軌道半徑分別為 RP和 Rα ， 周期分別為 RP和 Rα 。若將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的 2倍 .其他條件不變，則這個(gè)氫核射出磁場(chǎng)的位置是 （ ） A．在 b、 n之間某點(diǎn) B．在 n、 a之間某點(diǎn) C． a點(diǎn) D．在 a、 m之間某點(diǎn) a d c b m n B v C 如圖，在 x0, y0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的方向垂直于 Oxy平面向里，大小為 B。帶電粒子在磁場(chǎng)中的 圓周運(yùn)動(dòng) (上 ) 龐留根 呂叔湘中學(xué) Email: 帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng) (上 ) 19．如圖所示，正方形區(qū)域 abcd中充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一個(gè)氫核從 ad邊的中點(diǎn) m沿著既垂直于 ad邊又垂直于磁場(chǎng)的方向，以一定速度射入磁場(chǎng)，正好從 ab邊中點(diǎn) n射出磁場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為 m、 電量為 q 的帶電粒子，在 x軸上到原點(diǎn)的距離為 x0的 P點(diǎn)，以平行于 y軸的初速度射入此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于 y軸的方向射出此磁場(chǎng)。 則下列選項(xiàng)中正確的是 ( ) A． ， B． ， C． ， D． ， 2:1: ??RR P 2:1: ??TT P1:1: ??RR P1:1: ??TT P1:1: ??RR P2:1: ??TT P2:1: ??RR P 1:1: ??TT PA ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場(chǎng)邊界 d點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入，沿曲線dpa打到屏 MN上的 a點(diǎn)，通過(guò) pa段用時(shí)為 t,若該微粒經(jīng)過(guò) P點(diǎn)時(shí)，與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒，最終打到屏 MN上。新微粒運(yùn)動(dòng)的 （ ） A. 軌跡為 pb, 至屏幕的時(shí)間將小于 t B. 軌跡為 pc, 至屏幕的時(shí)間將大于 t C. 軌跡為 pb, 至屏幕的時(shí)間將等于 t D. 軌跡為 pa, 至屏幕的時(shí)間將大于 t P M N d c b a v B 解 : r=mv／ qB mv=(m+m′)v v′ v r′ = (m+m′)v′／ qB=r ∴ 軌跡仍為 pa t′ =s/v′ s/ v=t D15 . ( 14 分 ） J . J ． 湯姆孫 1897 年用陰極射線管測(cè)量了電子的比荷 (電子的電荷量與質(zhì)量之比 ), 其實(shí)驗(yàn)原理示意圖如圖所示 ． 電子流平行極板射入 ， 極板 P、 P′間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng) E和勻強(qiáng)磁場(chǎng) B時(shí) ,電子流
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