帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(8)-在線瀏覽
2025-07-18 03:08本頁(yè)面
【正文】 離子 ( 所受重力不計(jì) ) ．離子出來(lái)時(shí)速度很小 ( 可忽略不計(jì) ) ，經(jīng)過電壓為 U 的電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)周期到達(dá)記錄它的照相底片 D 上，測(cè)得它在 D 上的位置到入口處的距離為 L ，則 qU ＝12m v2－ 0 ， qB v ＝ mv2r， L ＝ 2 r .聯(lián)立求解得 m ＝qB2L28 U. 因此 ，只要知道 q 、 B 、 L 與 U ，就可計(jì)算出帶電粒子的質(zhì)量 m . 又因 m ∝ L2，不同質(zhì)量的同位素從不同處可得到分離，故質(zhì)譜儀又是分離同位素的重要儀器． 同位素 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 圖 8－ 3－ 8 2． 1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器 ， 其原理如圖 8－3－ 8所示 ， 這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì) D形盒 D D2構(gòu)成 ， 其間留有空隙 ． 下列說法正確的是 ( ) A． 離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器 B． 離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器 C． 離子從磁場(chǎng)中獲得能量 D． 離子從電場(chǎng)中獲得能量 【 解析 】 離子應(yīng)從加速器的中心進(jìn)入加速器 ， 磁場(chǎng)使離子偏轉(zhuǎn) ，電場(chǎng)使離子加速 ， 故選 A、 D. 【 答案 】 AD 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 【解析】 電子沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，必有 Eq ＝ B v0q ，故 v0＝EB， A正確 ． 【 答案 】 A 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 求解 方法 類似平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解： vx＝ v0， x＝ v0t vy＝qEmt ， y ＝12qEmt2 偏轉(zhuǎn)角 φ ： ta n φ ＝vyvx＝q Etm v0 半徑： r ＝m vqB 周期： T ＝2π mqB 橫向偏移 y 和偏轉(zhuǎn)角 φ要結(jié)合圓的幾何關(guān)系通過圓周運(yùn)動(dòng)討論求解 ，帶電粒子分別在兩個(gè)區(qū)域中做類平拋和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過連接點(diǎn)的速度將兩種運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，一般可用類平拋和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．另外，準(zhǔn)確畫好運(yùn)動(dòng)軌跡圖是解題的關(guān)鍵． 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 圖 8－ 3－ 10 (2021 ， 粒子恰好從 C孔垂直于 OC射入勻強(qiáng)電場(chǎng) ， 最后打在 Q點(diǎn) ， 已知 OQ＝2OC， 不計(jì)粒子的重力 ， 求： (1)粒子從 P運(yùn)動(dòng)到 Q所用的時(shí)間 t； (2)電場(chǎng)強(qiáng)度 E的大小； (3)粒子到達(dá) Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 EkQ. 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破 設(shè)粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 r ， q v0B ＝ mv20r， r ＝m v0qB r ＋ r co s 6 0 176。緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t1＝13T ＝23π mqB. 粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng) OQ ＝ 2 x ＝ 3 r t2＝2 xv0＝3 rv0＝3 mqB 粒子從 P 運(yùn)動(dòng)到 Q 所用的時(shí)間 t＝ t1＋ t2＝ ( 3 ＋23π )mqB. ( 2 ) 粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng) x ＝12at22＝12qEmt22， 2 x ＝ v0t2 解得 E ＝13B v0. ( 3 ) 由動(dòng)能 定理 Ek Q－12m v20＝ q E x 解得粒子到達(dá) Q 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為 Ek Q＝ m v20. 【答案】 ( 1 )( 3 ＋ 2π3 ) mqB ( 2 ) 13 B v 0 ( 3 ) m v 20 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 【解析】 粒子從 a 板左端運(yùn)動(dòng)到 P 處，由動(dòng)能定理得 q E d ＝12m v2－12m v20 代入數(shù)據(jù)，解得 v ＝2 33 106 m / s co s θ ＝v0v，代入數(shù)據(jù)解得 θ ＝ 3 0 176。 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 1． 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法 (1)弄清復(fù)合場(chǎng)的組成 ． 如磁場(chǎng) 、 電場(chǎng)的復(fù)合 ， 磁場(chǎng) 、 重力場(chǎng)的復(fù)合 ，磁場(chǎng) 、 電場(chǎng) 、 重力場(chǎng)三者的復(fù)合等 ． (2)正確受力分析 ， 除重力 、 彈力 、 摩擦力外要特別注意靜電力和磁場(chǎng)力的分析 ． (3)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ， 注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合 ． (4)對(duì)于粒子連續(xù)通過幾個(gè)不同種類的場(chǎng)時(shí) ， 要分階段進(jìn)行處理 ． (5)畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡 ， 靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ． ① 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 根據(jù)受力平衡列方程求解 ． 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，洛倫茲力方向始終和運(yùn)動(dòng)方向垂直，永不做功，而洛倫茲力要隨帶電粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而改變． 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破德州模擬 )如圖 8－ 3－ 12所示 ， 某空間內(nèi)存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng) ， 電場(chǎng)方向水平向右 ， 磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 ． 一段光滑絕緣的圓弧軌道 AC固定在場(chǎng)中 ， 圓弧所在平面與電場(chǎng)平行 ， 圓弧的圓心為 O， 半徑 R＝ m， 連線 OA在豎直方向上 ，圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角 θ＝ 37176。 ＝ ， cos 37176。緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) E的大?。? (2)小球剛射入圓弧軌道瞬間對(duì)軌道壓力的大小 ． 【 思路點(diǎn)撥 】 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)小球在圓弧軌道上的受力情況 ． (2)小球離開 C點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng) ， 其合力為零 ． (3)應(yīng)用牛頓第三定律確定小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?． 菜 單 隨堂檢測(cè) 新課標(biāo) 固基礎(chǔ) 考點(diǎn)突破緊練兵 一輪復(fù)習(xí) 物理 （山東專用） 課時(shí)知能訓(xùn)練 自主落實(shí)提知能 小球由 A 點(diǎn)射入圓弧軌道瞬間 ， 設(shè)小球?qū)壍赖膲毫?N ， 小球的受力情況如圖乙所示 ， 根據(jù)牛頓第二定律有 N ＋ q v0B － mg ＝m v20R④ 根據(jù)圖甲還有 ： q v B ＝mgco s θ⑤ 由 ③④⑤ 可求得 ： N ＝ 3 . 2 10－ 3 N 根據(jù)牛頓第三定律可知 ， 小球由 A 點(diǎn)射入圓弧軌道瞬間對(duì)軌道的壓力 N ′ ＝ N ＝ 3 . 2 10－ 3 N. 【 答案 】 (1
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