帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(7)-在線瀏覽
2025-07-18 03:08本頁(yè)面
【正文】 帶電粒子的電荷量有關(guān)外 ,還與初 ?末位置的 [3]電勢(shì)差 有關(guān) . 第 3頁(yè) 第 3頁(yè) 共 72 頁(yè) (3)洛倫茲力的大小跟速度與磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān) ,當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)方向平行時(shí) ,F洛 =0。當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)方向垂直時(shí) ,F洛 =qvB。寧夏高考 )醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí) ,利用電磁血流計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)通過(guò)動(dòng)脈的血流速度 .電磁血統(tǒng)計(jì)由一對(duì)電極 a和 b以及一對(duì)磁極 N和 S構(gòu)成 ,磁極間的磁場(chǎng)是均勻的 .使用時(shí) ,兩電極a、 b均與血管壁接觸 ,兩觸點(diǎn)的連線 ?磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直 ,如圖所示 .由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) ,電極 a、 b之間會(huì)有微小電勢(shì)差 .在達(dá)到平衡時(shí) ,血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng) ,血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零 .某次監(jiān)測(cè)中 ,兩觸點(diǎn)的距離為 mm,血管壁的厚度可忽略 ,兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為 160 μV,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 a、b的正負(fù)為 ( ) 第 19頁(yè) 第 19頁(yè) 共 72 頁(yè) 第 20頁(yè) 第 20頁(yè) 共 72 頁(yè) m/s,a正、 b負(fù) m/s,a正、 b負(fù) m/s,a負(fù)、 b正 m/s,a負(fù)、 b正 解析 :由左手定則可判定 a為正極 ,b為負(fù)極 . 由 Bvq=Eq,Bv=E v= = m/s. 答案 :A ,Ud? UBd第 21頁(yè) 第 21頁(yè) 共 72 頁(yè) 5.(2021 (2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度 v0方向飛行的距離為 x,求出 x與離子質(zhì)量 m之間的關(guān)系式 (用 E0?B0?E?q?m?L表示 ). 解析 :(1)能從速度選擇器射出的離子滿足 qE0=qv0B0① 故 v0= ② (2)離子進(jìn)入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) E后做類平拋運(yùn)動(dòng) ,則 x=v0t 00.EB第 24頁(yè) 第 24頁(yè) 共 72 頁(yè) ③ L= at2④ 由牛頓第二定律得 qE=ma⑤ 由②③④⑤解得 :x= 答案 :(1) (2)x= 12002 .mLfra c E B sq rtqE00EB 002E mLB qE第 25頁(yè) 第 25頁(yè) 共 72 頁(yè) 解讀高考第二關(guān) 熱點(diǎn)關(guān) 典例剖析 第 26頁(yè) 第 26頁(yè) 共 72 頁(yè) 考點(diǎn) 1 粒子速度選擇器 【 例 1】 如圖所示 ,a、 b是位于真空中的平行金屬板 ,a板帶正電 ,b板帶負(fù)電 ,兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng) ,場(chǎng)強(qiáng)為 板之間的空間中加勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 v\0的速度從左邊 S處沿圖中虛線方向入射 ,虛線平行于兩板 ,要想使電子在兩板間能沿虛線運(yùn)動(dòng) ,則 v0、 E、 B之間的關(guān)系應(yīng)該是 ( ) 第 27頁(yè) 第 27頁(yè) 共 72 頁(yè) =E/B =B/E = = [解析 ] 對(duì)電子進(jìn)行受力分析 ,電子的重力不計(jì) ,則受到一個(gè)豎直向上的電場(chǎng)力 ,受一個(gè)豎直向下的洛倫茲力 (由左手定則判斷 ),而題中要求電子在兩板間能沿虛線運(yùn)動(dòng) ,則電子所受合外力必須為零 ,即電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等 ,方向相反 ,即 Eq=qv0B,所以 v0= A正確 . [答案 ] A EBBE.EB第 28頁(yè) 第 28頁(yè) 共 72 頁(yè) [點(diǎn)評(píng) ] 從題中電子沿虛線運(yùn)動(dòng)得出電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡是解題關(guān)鍵 .該題實(shí)際是速度選擇器 . 第 29頁(yè) 第 29頁(yè) 共 72 頁(yè) 變式訓(xùn)練 1:(2021撤去磁場(chǎng)后 ,若粒子帶正電 ,則受電場(chǎng)力向下 ,粒子偏離直線運(yùn)動(dòng)軌跡向下偏轉(zhuǎn) ,穿出點(diǎn)在 O′點(diǎn)下方 ,若粒子帶負(fù)電 ,則受向上的電場(chǎng)力而向上偏轉(zhuǎn) ,穿出點(diǎn)在 O′點(diǎn)上方 ,故在粒子電性不明的情況下 ,粒子穿出可能在 O′點(diǎn)上方或下方 ,A?B均錯(cuò) 。 (2)發(fā)電通道兩端的壓強(qiáng)差 Δp. 解析 :此題是磁場(chǎng) ?力學(xué) ?恒定電流相結(jié)合的綜合題 ,根據(jù)磁流體發(fā)電機(jī)的原理可求出電動(dòng)勢(shì) ,由于離子勻速穿過(guò)磁場(chǎng) ,根據(jù)物體平衡的條件可求出發(fā)電通道兩端的壓強(qiáng)差 Δp. (1)當(dāng) F=f時(shí) ,離子勻速穿過(guò)磁場(chǎng) , 即 qE=qvB E= 聯(lián)立解得 ε=Bvd. d?第 47頁(yè) 第 47頁(yè) 共 72 頁(yè) (2)回路電流 I= 磁流體發(fā)電機(jī)內(nèi)部的電流可等效為通電導(dǎo)體棒 ,受到的安培力為 F=BId磁場(chǎng)內(nèi)離子做勻速運(yùn)動(dòng) ,合力為零 ,F=ΔpS 聯(lián)立解得 Δp= . 答案 :(1)Bvd (2) BvdRR? ?2BvR2BvR第 48頁(yè) 第 48頁(yè) 共 72 頁(yè) 考點(diǎn) 4 帶電粒子在有界的相互分離的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 【 例 4】 (2021 (2)粒子第 n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 En。 (4)假設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí) ,電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為零 .請(qǐng)畫出從粒子第一次射入磁場(chǎng)至第三次離開電場(chǎng)的過(guò)程中 ,電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線 (不要求寫出推導(dǎo)過(guò)程 ,不要求標(biāo)明坐標(biāo)刻度值 ). 第 51頁(yè) 第 51頁(yè) 共 72 頁(yè) [解析 ] (1)設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,粒子第 n次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的半徑為 Rn,速度為 vn,由牛頓第二定律得 qvnB=m ① 由①式得 vn= ② 因?yàn)?R2=2R1,所以 v2=2v1③ 對(duì)于粒子第一次在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ,由動(dòng)能定理得 W1= mv21④ 聯(lián)立③④式得 W1= ⑤ 2nnvRnqBRm112222mv ?213 .2mv第 52頁(yè) 第 52頁(yè)
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