高二物理洛侖茲力-展示頁
2024-11-24 16:40本頁面
【正文】 軸的交點離 O點最遠(yuǎn) , 只有沿 – x 軸方向射出的粒子跟 y 軸的交點離 O點最遠(yuǎn) , r=mv/qB. x=2r= 2mv/qB y=2r= 2mv/qB 返回 1997年高考 例 5. 如圖所示， 在 垂直紙面向里的勻強磁場中，有一個帶電量為 q 的正離子自 A點垂直射入磁場，沿半徑為 R 的圓形軌道運動，運動半周到達 B點時，由于吸收了附近若干個靜止的電子（質(zhì)量不計），就沿另一個圓形軌道運動到 BA延長線上的 C 點，且 AC 的長度為 R. 試求正離子在 B點吸收的電量 . C A B R R 解： q 為正電荷， R=mv／ qB (1) BC=3R=2R ′ (1) ／ (2) q′=2q／ 3 ∴ △ q= q′ q = q／ 3 ∴ R ′= R=mv ／ q′B (2) 返回 qBmvrT ?? 22 ??qBmT ?2??可見粒子在磁場中做勻速圓周運動的 周期跟軌道半徑和運動速率無關(guān)． 粒子在磁場中做勻速圓周運動的三個基本公式： ① 洛侖茲力提供向心力 Bqv=mv2 /R ② 軌跡半徑 R=mv/qB ③ 周期 T=2πm/qB （ T與 R， v 無關(guān)） 返回 例 ，在正方形 abcd范圍內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強磁場，電子各以不同的速率，都從 a點沿 ab方向垂直磁場方向射入磁場，其中速率為 v1 的電子從 c點沿 bc射出，速率為 v2的電子從 d點沿 cd方向射出。 （ 4）安培力和洛侖茲力：安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。注意： ① 四指的指向是正電荷的運動方向或負(fù)電荷運動的反方向； ② 洛侖茲力一定垂直于 B和 V所決定的平面。洛侖茲力 一 . 洛侖茲力 1. 洛侖茲力的大小 2. 洛侖茲力的方向 二 . 帶電粒子的勻速圓周運動 1. 帶電粒子的勻速圓周運動 2. 軌道半徑 例 1 例 2 例 3 例 4 P147/例 2(97年高考 ) 例 5 3. 周期 例 6 例 7 4. 圓心、半徑及運動時間的確定 ： 例 8 例 9 例 10 例 11 四 . 速度選擇器和質(zhì)譜儀 例 15 2020年全國 五. 回旋加速器 六. 典型例題 例 12 練習(xí) 例 13 94年高考 例 14 02春 21 04年北京 理綜 19 04年春季理綜 22 例 16 2020年上海卷 3B 2020年全國卷 Ⅲ /23 2020年理綜全國卷 I/20 2020年天津卷 25 洛侖茲力 一 . 洛侖茲力 —— 運動電荷受到的磁場的作用力， 叫做 洛侖茲力． 返回 （ 1）洛侖茲力大?。? f =qvBsinθ f=BqV（當(dāng) B⊥ V時），當(dāng)電荷靜止或運動電荷的速度方向跟磁感強度的方向平行時，電荷都不受洛侖茲力。 （ 2）洛侖茲力的方向 ——由左手定則判斷。 （ 3）特性：洛侖茲力對電荷不做功，它只改變運動電荷的速度方向，不改變速度的大小。 二 .帶電粒子在磁場中的運動 (1)若帶電粒子速度方向與磁場方向平行 (相同或相反 )，帶電粒子以不變的速度做勻速直線運動 ． (2)當(dāng)帶電粒子速度方向與磁場垂直時 ， 帶電粒子在垂直于磁感應(yīng)線的平面內(nèi)做勻速圓周運動 ． ,可以分別求得勻速圓周運動的半徑 R,角速度 ω,頻率 f 和周期 T： 軌道半徑： qBmvR ? 角速度： mqBω?周期： qBmvRT ?? 22 ?? 頻率： mqBTf?21 ??動能： 2m( q B R )mv21E 22k ?? 返回 帶電粒子做勻速圓周運動所需要的向心力是由粒子 所受的洛侖茲力提供的， rmvq v B 2?所以 qBmvr ?由此得到 在勻強磁場中做勻速圓周運動的帶電粒子，它的軌道 半徑跟粒子的運動速率成正比． 運動的速率越大， 軌道的半徑也越大． 返回 例 1. 一束帶電粒子以同一速度，并從同一位置進入勻強磁場，在磁場中它們的軌跡如圖所示 .粒子 q1的軌跡半徑為 r1，粒子 q2的軌跡半徑為 r2，且 r2＝ 2r1， qq2分別是它們的帶電量 .則 q1 帶 ___電、 q2帶 ____電，荷質(zhì)比之比為 q1/m1 : q2/m2 ＝ ___________. r1 r2 v 2:1 正 負(fù) 解 : r=mv/qB ∴ q/m=v/Br∝ 1/r ∴ q 1/m1 : q2 /m2 = r2/r1 = 2:1 返回 O1 B A 例 2. 如圖所示，一個帶負(fù)電的粒子以速度 υ0由坐標(biāo)原點 O射出，速度與 x 軸、 y 軸均成 45176。不計重力，兩電子（ ） 解 : (A）速率之比 v1/v2=2 （ B）在磁場中運行的周期之比 T1/T2=1/2 （ C）在磁場中運行的時間之比 t1/t2=1/2 （ D）動量大小之比 p1/p2=1 a b c d B V1 V2 V A C畫出它們的運動軌跡如圖 : 可見它們的半徑之比等于 2:1, ∴ v1 : v2 = 2:1 周期與 v、 r無關(guān) ,周期之比等于 1:1, 它們分別運動了 1/4和 1/2周期 , ∴ t1 : t2 = 1:2 返回 例 7．一質(zhì)子及一 α
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