高中物理第5章磁場與回旋加速器章末總結(jié)滬科版選修3-1-展示頁
2024-12-01 20:35本頁面
【正文】 答案 BC 解析 要使小球在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動，必須滿足重力與電場力平衡，即 mg＝ Eq，方向相反，因?yàn)殡妶龇较蛳蛏?，故小球一定帶正電?A錯(cuò)誤， B正確；根據(jù) E＝ Ud可得 mg＝ Udq，所以 U＝ mgdq ， C 正確；小球在兩板間的運(yùn)動時(shí)間為整個(gè)圓周運(yùn)動周期的一半，即 t＝ 122πmBq＝ πmBq， D 錯(cuò)誤． 例 4 如圖 4 所示的直角坐標(biāo)系 xOy 中， x0， y0的區(qū)域內(nèi)有沿 x軸正方向的勻強(qiáng)電場，x≥0 的區(qū)域內(nèi)有垂直于 xOy 坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場， x軸上 P 點(diǎn)坐標(biāo)為 (－ L,0)， y軸上 M點(diǎn)的坐標(biāo)為 (0， 2 33 L)．有一個(gè)帶正電的粒子從 P 點(diǎn)以初速度 v 沿 y軸正方向射入勻強(qiáng)電場區(qū)域，經(jīng)過 M 點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，然后經(jīng) x 軸上的 C 點(diǎn) (圖中未畫出 )運(yùn)動到坐標(biāo)原點(diǎn) O. 不計(jì)重力．求： 圖 4 (1)粒子在 M 點(diǎn)的速度 v′； (2)C 點(diǎn)與 O 點(diǎn)的距離 x； (3)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度 E 與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值． 解析 (1)設(shè)粒子在由 P 到 M的過程中運(yùn)動時(shí)間為 t，在 M 點(diǎn)時(shí)速度為 v′，沿 x軸正方向的速度大小為 vx，帶電粒子在第二象限做勻變速曲線運(yùn)動，則： OM ＝ vt＝ 2 33 L① OP ＝ 12vxt＝ L② v′2＝ v2＋ v2x③ 聯(lián)解 ①②③ 得： v′＝ 2v④ (2)設(shè)粒子在 M點(diǎn)的速度 v′與 y 軸正方向的夾角為 θ，如圖所示，則： tan θ＝ vxv ⑤ 粒子在 x≥0 的區(qū)域內(nèi)受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡如圖所示． ⑥ 設(shè)軌跡半徑為 R，由幾何關(guān)系有： OM ＝ 2Rsin θ＝ 2 33 L⑦ x＝ 2Rcos θ⑧ 聯(lián)解 ⑤⑥⑦⑧ 得： x＝ 23L⑨ (3)設(shè)粒子質(zhì)量為 m，帶電荷量為 q，則： qEOP ＝ 12mv′2－ 12mv2⑩ qv′B＝ mv′2R ? 聯(lián)解 ⑧⑨⑩ ? 得： EB＝ v2 答案 (1)2v (2)23L (3)v2 1.(
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