2019 2020 年新課標(biāo)人教版 3 1 選修三 3 6 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 的運(yùn)動(dòng) WORD 教案 4 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解洛倫茲力對(duì)粒子不做功 2 理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí) 粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速 圓周運(yùn)動(dòng) 3 會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 周期公式 知道它們與哪些 因素有關(guān) 4 了解回旋加速器的工作原理 學(xué)習(xí)重點(diǎn) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的受力分析及運(yùn)動(dòng)徑跡 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的受力分析及運(yùn)動(dòng)徑跡 自主學(xué)習(xí) 1 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行 做 運(yùn)動(dòng) 2 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直 粒子做 運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)的軌跡平面與磁 場(chǎng)方向 軌道半徑公式 周期公式 3 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向成 角 粒子在垂直于磁場(chǎng)方向作 運(yùn)動(dòng) 在平行磁場(chǎng)方向作 運(yùn)動(dòng) 疊加后粒子作等距螺旋線運(yùn)動(dòng) 2 質(zhì)譜儀是一種十分精密的儀器 是測(cè)量帶電粒子的 和分析 的重要工具 3 回旋加速器 1 使帶電粒子加速的方法有 經(jīng)過(guò)多次 直線加速 利用電場(chǎng) 和磁場(chǎng)的 作 用 回旋 速 2 回旋加速器是利用電場(chǎng)對(duì)電荷的加速作用和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的偏轉(zhuǎn)作用 在 的范圍內(nèi)來(lái)獲得 的裝置 3 為了保證每次帶電粒子經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)均被加速 使之能量不斷提高 要在狹縫處加一 個(gè) 電壓 產(chǎn)生交變電場(chǎng)的頻率跟粒子運(yùn)動(dòng)的頻率 帶電粒子獲得的最大能量與 D 形盒 有關(guān) 同步導(dǎo)學(xué) 例題 1 三種粒子 它們以下列情況垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng) 求它們的軌道半徑之比 具有相同速度 具有相同動(dòng)量 具有相同動(dòng)能 解答 依據(jù) qvB m 得 r v2r mvqB v B 相同 所以 r 所以 r1 r 2 r 3 1 2 2 mq 因?yàn)?mv B 相同 所以 r r 1 r 2 r 3 2 2 1 1q mv2 相同 v B 相同 所以 r 所以 r1 r 2 r 3 1 1 12 2 例 2 如圖所示 一質(zhì)量為 m 電荷量為 q 的粒子從容器 A 下 方小孔 S1 飄入電勢(shì)差為 U 的加速電場(chǎng) 然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感 應(yīng)強(qiáng)度為 B 的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 最后打到照相底片 D 上 如圖 3 所示 求 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 解答 粒子在 S1 區(qū)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 在 S2 區(qū)做勻速直線運(yùn)動(dòng) 在 S3 區(qū)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 由動(dòng)能定理可知 mv2 qU 確 由此可解出 v 12 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 r mvqB r 和進(jìn)入磁場(chǎng)的速度無(wú)關(guān) 進(jìn)入同一磁場(chǎng)時(shí) r 而且這些個(gè)量中 U B r 可 以直接測(cè)量 那么 我們可以用裝置來(lái)測(cè)量比荷 質(zhì)子數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同的原子互稱(chēng)為同位素 在圖 4 中 如果容器 A 中含有電荷量 相同而質(zhì)量有微小差別的粒子 根據(jù)例題中的結(jié)果可知 它們進(jìn)入磁場(chǎng)后將沿著不同的半 徑做圓周運(yùn)動(dòng) 打到照相底片不同的地方 在底片上形成若干譜線狀的細(xì)條 叫質(zhì)譜線 每一條對(duì)應(yīng)于一定的質(zhì)量 從譜線的位置可以知道圓周的半徑 r 如果再已知帶電粒子的 電荷量 q 就可算出它的質(zhì)量 這種儀器叫做質(zhì)譜議 例 3 N 個(gè)長(zhǎng)度逐漸增大的金屬圓筒和一個(gè)靶 它們沿軸線排列成一串 如圖所示 圖中畫(huà)出五 六 個(gè)圓筒 作為示意圖 各筒和靶相間地連接到頻率 為 最大電壓值為 U 的正弦交流電源的兩端 整個(gè)裝置放在高真空容器中 圓筒的兩底 面中心開(kāi)有小孔 現(xiàn)有一電荷量為 q 質(zhì)量為 m 的正離子沿軸線射入圓筒 并將在圓筒間 及靶間的縫隙處受到電場(chǎng)力的作用而加速 設(shè)圓筒內(nèi)部沒(méi)有電場(chǎng) 縫隙的寬度很小 離子 穿縫隙的時(shí)間可以不計(jì) 已知離子進(jìn)入第一個(gè)圓筒左端的速度為 v1 且此時(shí)第一 二兩個(gè) 圓筒間的電勢(shì)差為 U1 U 2 U 為使打在靶上的離子獲得最大能量 各個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng) 滿足什么條件 并求出在這種情況下打到靶子上的離子的能量 解答 粒子在筒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng) 在縫隙處被加速 因此要求粒子穿過(guò)每個(gè)圓筒的時(shí) 間均為 即 N 個(gè)圓筒至打在靶上被加速 N 次 每次電場(chǎng)力做的功均為 qU T2 12 只有當(dāng)離子在各圓筒內(nèi)穿過(guò)的時(shí)間都為 t 時(shí) 離子才有可能每次通過(guò)筒間縫隙 T2 12 都被加速 這樣第一個(gè)圓筒的長(zhǎng)度 L1 v 1t 當(dāng)離子通過(guò)第一 二個(gè)圓筒間的縫隙時(shí) v12 兩筒間電壓為 U 離子進(jìn)入第二個(gè)圓筒時(shí)的動(dòng)能就增加了 qU 所以 E2 mv22 mv12 qU 12 12 v2 第二個(gè)圓筒的長(zhǎng)度 L2 v 2t 12 如此可知離子進(jìn)入第三個(gè)圓筒時(shí)的動(dòng)能 E3 E 2 mv32 mv22 qU mv12 2qU 12 12 12 速度 v3 第三個(gè)圓筒長(zhǎng)度 L3 12 離子進(jìn)入第 n 個(gè)圓筒時(shí)的動(dòng)能 EN mvN2 mv12 N 1 qU 12 12 速度 vN 第 N 個(gè)圓筒的長(zhǎng)度 LN 12 此時(shí)打到靶上離子的動(dòng)能 Ek E N qU mv12 NqU 12 例 4 已知回旋加速器中 D 形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 1 5T D 形盒的半徑為 R 60 cm 兩盒間電壓 U 2 10 4 V 今將 粒子從間隙中心某處向 D 形盒內(nèi)近似等于 零的初速度 垂直于半徑的方向射入 求粒子在加速器內(nèi)運(yùn)行的時(shí)間的最大可能值 解答 帶電粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) 其周期與速度和半徑無(wú)關(guān) 每一周期被加速兩次 每 次加速獲得能量為 qU 根據(jù) D 形盒的半徑得到粒子獲得的最大能量 即可求出加速次數(shù) 可知經(jīng)歷了幾個(gè)周期 從而求總出時(shí)間 粒子在 D 形盒中運(yùn)動(dòng)的最大半徑為 R 則 R vm mvmqB qBRm 則其最大動(dòng)能為 Ekm mvm2 12 qBR 22m 粒子被加速的次數(shù)為 n EkmqU q BR 22mU 則粒子在加速器內(nèi)運(yùn)行的總時(shí)間為 t n 4 3 10 5 s T2 q BR 22mU mqB 例 5 質(zhì)量為 m 電荷量為 q 的粒子 以初速度 v0 垂直進(jìn) 入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 寬度為 L 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 如圖所示 求 1 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 2 帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 3 帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)電的速率 4 帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角 5 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t 6 帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的側(cè)位移 解答 帶電粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng) 軌跡為圓周的一部分 R mv0qB Lsin v v 0 L v0a b v y R R B sin LR qBLmv0 t 弧度為單位 R v0 y R R 1 cos R2 L2 例 6 如圖所示 虛線 MN 是垂直紙面的平面與紙面的交線 在平面右側(cè)的半空間存在 一磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 方向垂直紙面向外 O 是 MN 上的一點(diǎn) 從 O 點(diǎn)可以向 磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射電量為 q 質(zhì)量為 m 速率為 v 的粒子 粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的方向可在紙面的 各個(gè)方向 已知先后射入的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的 P 點(diǎn)相遇 P 到 O 的距離為 L 不計(jì)重力及粒子間的相互作用 1 求所考查的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑 2 求這兩個(gè)粒子從 O 點(diǎn)射入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔 解答 由于不計(jì)重力和粒子間的相互作用 且粒子速度方向和勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向互相垂直 故粒子只受和粒子速度垂直的洛倫茲力作用 在紙面所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 由洛倫 茲力充當(dāng)向心力 可求出粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 又因兩粒子都是從 O 點(diǎn)射出 且同時(shí)經(jīng)過(guò) P 點(diǎn) 故 OP 應(yīng)是兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圓的公共 弦 其徑跡應(yīng)如圖所示 由于兩粒子從 O 點(diǎn)射出后至 P 點(diǎn)的軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角不同 可知 其運(yùn)動(dòng)至 P 點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間不同 利用幾何知識(shí)找出其軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角大小關(guān)系 即可應(yīng) 用粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間和周期的關(guān)系求出其從 O 點(diǎn)射出的時(shí)間差 1 設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 R 由牛頓第二定律 有 qvB m 得 R 2 如圖所示 以 OP 為弦可畫(huà)兩個(gè)半徑相同的圓 分別表示在 P 點(diǎn)相遇的兩個(gè)粒子 的軌道 圓心分別為 O1 O 2 OP 弦所對(duì)圓心角為 先射入的粒子由 O P 的時(shí)間 t1 后射入的粒子由 O P 的時(shí)間 t2 式中 T 為圓周運(yùn)動(dòng)周期 T 兩粒子射入的時(shí)間間隔 t t 1 t2 因 Rsin 得 2arcsin 由上兩式可解得 t 根據(jù) arcsin arccos 可將上面結(jié)果化為 t 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 5 處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)部的兩個(gè)電子 A 和 B 分別以速率 v 和 2v 垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng) 經(jīng)偏 轉(zhuǎn)后 哪個(gè)電子先回到原來(lái)的出發(fā)點(diǎn) A 同時(shí)到達(dá) B A 先到達(dá) C B 先到達(dá) D 無(wú)法判斷 6 如圖所示 ab 為一段彎管 其中心線是半徑為 R 的一段圓弧 將它置于一給定的勻 強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁場(chǎng)方向如圖 有一束粒子對(duì)準(zhǔn) a 端射入彎管 粒子有不同質(zhì)量 不同速度 但都是二價(jià)正離子 下列說(shuō)法中正確的是 A 只有速度大小一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管 B 只有質(zhì)量一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管 C 只有動(dòng)量大小一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管 D 只有動(dòng)能一定的粒子可以沿中心線通過(guò)彎管 7 把擺球帶電的單擺置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 如圖所示 當(dāng)帶電擺球最初兩次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí) 相同的量是 A 小球受到的洛倫茲力 B 擺線的拉力 C 小球的動(dòng)能 D 小球的加速度 8 關(guān)于回旋加速器中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是 A 電場(chǎng)和磁場(chǎng)都對(duì)帶電粒子起加速作用 B 電場(chǎng)和磁場(chǎng)是交替地對(duì)帶電粒子做功的 第 6 題 第 7 題 C 只有電場(chǎng)能對(duì)帶電粒子起加速作用 D 磁場(chǎng)的作用是使帶電粒子在 D 形盒中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 9 在回旋加速器內(nèi) 帶電粒子在半圓形盒內(nèi)經(jīng)過(guò)半個(gè)周期所需的時(shí)間與下列哪個(gè)量有 關(guān) A 帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度 B 帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 C 帶電粒子的質(zhì)量和電荷量 D 帶電粒子的電荷量和動(dòng)量 1 加速器使某種粒子的能量達(dá)到 15MeV 這個(gè)能量是指粒子的 A 勢(shì)能 B 動(dòng)能 C 內(nèi)能 D 電能 11 下列關(guān)于回旋加速器的說(shuō)法中 正確的是 A 回旋加速器一次只能加速一種帶電粒子 B 回旋加速器一次最多只能加速兩種帶電粒子 C 回旋加速器一次可以加速多種帶電粒子 D 回旋加速器可以同時(shí)加速一對(duì)電荷量和質(zhì)量都相等的正離子和負(fù)離子 12 用回旋加速器分別加速 粒子和質(zhì)子時(shí) 若磁場(chǎng)相同 則加在兩個(gè) D 形盒間的交 變電壓的頻率應(yīng)不同 其頻率之比為 A 1 1 B 1 2 C 2 1 D 1 3 13 如圖所示 一束帶電粒子沿同一方向垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度 為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 設(shè)重力不計(jì) 在磁場(chǎng)中的軌跡分成 1 和 2 兩條 那 么它們速度 v 動(dòng)量 p 電荷量 q 比荷 q m 之間的關(guān)系可以肯定的 是 A 如果 q1 m1 2q 2 m2 則 v1 v2 B 如果 q1 m1 2q 2 m2 則 v1 v2 C 如果 q1 q2 則 p1 p 2 都帶正電 D 如果 p1 p2 則 q1 q 2 都帶負(fù)電 14 一電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 以固定的正電荷為圓心 在圓形軌道上運(yùn)動(dòng) 磁場(chǎng)方向垂直它 的運(yùn)動(dòng)平面 電場(chǎng)力恰是磁場(chǎng)力的三倍 設(shè)電子電荷量為 e 質(zhì)量為 m 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 那么 電子運(yùn)動(dòng)的角速度應(yīng)當(dāng)是 第 13 題 15 一個(gè)帶電粒子 沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng) 粒子的一段徑跡如圖所示 徑跡 上的每小段都可以近似看成圓弧 由于帶電粒子使沿途空氣電離 粒子的能量逐漸減小 帶電 荷量不變 從圖中情況可以確定 A 粒子從 a 到 b 帶正電 B 粒子從 b 到 a 帶正電 C 粒子從 a 到 b 帶負(fù)電 D 粒子從 b 到 a 帶負(fù)電 16 月球上的磁場(chǎng)極其微弱 探測(cè)器通過(guò)測(cè)量運(yùn)動(dòng)電子在月球磁場(chǎng)中的軌跡來(lái)推算磁場(chǎng) 強(qiáng)弱的分布 如圖所示是探測(cè)器通過(guò)月球 A B C D 四個(gè)位置時(shí) 電子運(yùn)動(dòng)軌道的照片 設(shè) 電子速率均為 90m s 相同 且與磁場(chǎng)方向垂直 其中磁場(chǎng)最強(qiáng)的是 位置 圖 A 中電 子軌道半徑為 10cm 由公式 R mv qB 知 A 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T 電子荷質(zhì) 比為 1 8 1011c kg 拓展提高 1 在回旋加速器中 下列說(shuō)法不正確的是 A 電場(chǎng)用來(lái)加速帶電粒子 磁場(chǎng)則使帶電粒子回旋 B 電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來(lái)加速帶電粒子 C 在交流電壓一定的條件下 回旋加速器的半徑越大 同一帶電粒子獲得的動(dòng)能越大 D 同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能只與交流電壓的大小有關(guān) 而與交流電壓的頻率無(wú)關(guān) 2 如圖所示 一導(dǎo)電金屬板置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 當(dāng)電流方向向上時(shí) 金屬板兩側(cè)電子多 少及電勢(shì)高低 判斷正確的是 A 左側(cè)電子較多 左側(cè)電勢(shì)較高 B 左側(cè)電子較多 右側(cè)電勢(shì)較高 C 右側(cè)電子較多 左側(cè)電勢(shì)較高 D 右側(cè)電子較多 右側(cè)電勢(shì)較高 第 16 題第 15 題 第 題第 2 題 3 一個(gè)帶正電的微粒 不計(jì)重力 穿過(guò)如圖中勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí) 恰能沿直 線運(yùn)動(dòng) 則欲使電荷向下偏轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)采用的辦法是 A 增大電荷質(zhì)量 B 增大電荷電量 C 減少入射速度 D 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度 E 減少電場(chǎng)強(qiáng)度 4 用同一回旋加速器分別對(duì)質(zhì)子和氚核 加速后 A 質(zhì)子獲得的動(dòng)能大于氚核獲得的動(dòng)能 B 質(zhì)子獲得的動(dòng)能等于氚核獲得的動(dòng)能 C 質(zhì)子獲得的動(dòng)能小于氚核獲得的動(dòng)能 D 質(zhì)子獲得的動(dòng)量等于氚核獲得的動(dòng)量 5 關(guān)于回旋加速器加速帶電粒子所獲得的能量 下列說(shuō)法正確的是 A 與加速器的半徑有關(guān) 半徑越大 能量越大 B 與加速器的磁場(chǎng)有關(guān) 磁場(chǎng)越強(qiáng) 能量越大 C 與加速器的電場(chǎng)有關(guān) 電場(chǎng)越強(qiáng) 能量越大 D 與帶電粒子的質(zhì)量和電荷量均有關(guān) 質(zhì)量和電荷量越大 能量越大 6 如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖 如果粒子所具有的速率 v E B 那么 A 帶正電粒子必須沿 ab 方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū) 才能沿直線通過(guò) B 帶負(fù)電粒子必須沿 ba 方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū) 才能沿直線通過(guò) C 不論粒子電性如何 沿 ab 方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū) 都能沿直線通過(guò) D 不論粒子電性如何 沿 ba 方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū) 都能沿直線通過(guò) 第 題 第 題 7 如圖所示 a 和 b 是從 A 點(diǎn)以相同的動(dòng)能射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的兩個(gè)帶等量電荷的粒子運(yùn) 動(dòng)的半圓形徑跡 已知 ra 2rb 則由此可知 A 兩粒子均帶正電 質(zhì)量比 ma mb 4 B 兩粒子均帶負(fù)電 質(zhì)量比 ma mb 4 C 兩粒子均帶正電 質(zhì)量比 ma mb 1 4 D 兩粒子均帶負(fù)電 質(zhì)量比 ma mb 1 4 8 如圖所示 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)帶電量為 q 的正離子 自 a 點(diǎn)沿箭頭方向運(yùn)動(dòng) 當(dāng)它 沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)時(shí) 突然吸收了附近的若干個(gè)電子 接著沿另一圓軌道運(yùn)動(dòng)到與 a b 在一條直線上的 c 點(diǎn) 已知 ac ab 2 電子電量為 e 由此可知 正離子吸收的電子個(gè)數(shù)為 A B C D 9 如圖所示 質(zhì)量為 m 帶正電 q 的液滴 處在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 液滴運(yùn)動(dòng)速度為 v 若要液滴在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 則施加的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向?yàn)?場(chǎng)強(qiáng)大小為 從垂直于紙面向你看 液體的繞行方向?yàn)?10 用一回旋加速器對(duì)某種帶電粒子加速 若第一次加速后該粒子在 D 形盒中的回旋半 徑為 r 則該粒子第二次進(jìn)入該 D 形盒中的回旋半徑為 11 用同一回旋加速器分別加速 粒子和質(zhì)子 則它們飛出 D 形盒時(shí)的速度之比 v v H 12 質(zhì)量為 m 帶電量為 q 的粒子 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 其圓周半徑為 r 則表示這個(gè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)而形成的環(huán)形電流的電流強(qiáng)度為 13 一個(gè)電視顯像管的電子束里 電子的動(dòng)能 Ek 12000eV 這個(gè)顯像管的位置取向剛好 使電子水平地由南向北運(yùn)動(dòng) 已知地磁場(chǎng)的豎直向下分量 B 5 510 5T 試問(wèn) 第 8 題 第 9 題 電子束偏向什么方向 電子束在顯像管里由南向北通過(guò) y 20cm 路程 受洛倫茲力作用將偏轉(zhuǎn)多少距離 電 子質(zhì)量 m 1 610 31kg 電荷量 e 1 6 10 19C 14 如圖所示 一束電子流以速率 v 通過(guò)一個(gè)處于矩形空間的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 速度方向與磁感 線垂直 且平行于矩形空間的其中一邊 矩形空間邊長(zhǎng)為 a 和 a 電子剛好從矩形的相對(duì)的兩 個(gè)頂點(diǎn)間通過(guò) 求電子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間 15 如圖所示 在 x 軸上方有垂直于 xy 平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 在 x 軸下方有沿 y 軸典雅負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng) 場(chǎng)強(qiáng)為 E 一質(zhì)量為 m 電荷量為 q 的粒子從坐 標(biāo)原點(diǎn) O 沿著 y 軸正方向射出 射出之后 第三次到達(dá) x 軸時(shí) 它與點(diǎn) O 的距離為 L 求 此粒子射出的速度 v 和運(yùn)動(dòng)的總路程 s 重力不計(jì) 第 14 題 第 15 題 16 如圖所示 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E 4V m 方向水平向左 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 2T 方向垂直紙面向里 一個(gè)質(zhì)量為 m 1g 帶正電的小物塊 A 從 M 點(diǎn)沿絕緣粗糙的 豎直壁無(wú)初速度下滑 當(dāng)它滑行 0 8m 到 N 點(diǎn)時(shí)就離開(kāi)壁做曲線運(yùn)動(dòng) 當(dāng) A 運(yùn)動(dòng)到 P 點(diǎn)時(shí) 恰好處于平衡狀態(tài) 此時(shí)速度方向與水平成 45 角 設(shè) P 與 M 的高度差 H 為 1 6m 求 1 A 沿壁下滑時(shí)摩擦力做的功 2 P 與 M 的水平距離 s 是多少 探究 回旋加速器有什么局限 學(xué)后反思 第 16 題 你對(duì)學(xué)案的意見(jiàn) 課后作業(yè) 思考 問(wèn)題與練習(xí) 2 3 4 5 第六節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 學(xué)案導(dǎo)學(xué)答案 自主學(xué)習(xí) 1 勻速直線 勻速圓周 垂直 r T 勻速圓周 勻速直線 mvqB 2 mqB 2 質(zhì)量 同位素 3 電場(chǎng) 加速 偏轉(zhuǎn) 加 較小 高能粒子 交變 一致 半徑 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) D BC A 5 A 6 C 7 CD 8 CD C 10 B 11 A 12 B 13 AD 14 BD 15 B 16 A 5 10 9 拓展提高 B D B C 4 AD 5 AB 6 AC 7 8 D 9 向上 mg q 逆時(shí)針 10 r 11 1 2 12 Bq 2 2 m 13 向東 約 3mm 14 2 a 3v 15 v 16 6 10 3 J 0 6m