磁场第六节洛伦兹力与现代技术习题.ppt

基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 第六节 洛伦兹力与现代技术 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 1已知氢核与氦核的质量之比m1m214，电荷 量之比q1q212，当氢核与氦核以v1v241的速度， 垂直于磁场方向射入磁场后，分别做匀速圆周运动，则 氢核与氦核半径之比r1r2_，周期之比T1T2 _. 做一做做一做 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 答案：21 12. 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 2如图366所示，一束电子(电荷量为e)以速 度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中， 穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30 ，则电子的质量是_，穿过磁场的时间是_ 图366 做一做做一做 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 3.(2010年山东菏泽一中高三月考)如图367所 示，在足够大的空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁 场，电场方向竖直向上，场强大小E60 N/C，磁场方 向与纸面垂直，磁感应强度的大小为B0.5 T，现有一 带电量为q1109 C、质量为m3108 kg的小球 ，恰好能沿水平方向向右且垂直于磁场和电场方向在此 区域内做匀速直线运动(不计空气阻力，g取10 m/s2) 做一做做一做 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 (1)判断匀强磁场的方向； (2)求带电小球速度v的大小； (3)若在某瞬间，突然撤去磁场，求此后1102 s 内电场力对小球所做的功 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 答案：(1)垂直纸面向外 (2)7.2102 m/s (3)3.61011 J 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 4质谱仪原理如图3610，a为粒子加速器， 电压为U1，b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应 强度为B1，板间距离为d，c为偏转分离器，磁感应强度 为B2，今有一质量为m，电荷量为e的电子(不计重力)经 加速后，该离子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器 后做半径为R的匀速圆周运动求： 做一做做一做 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 (1)粒子的速度v ；(2)速度选择器的电 压U2；(3)粒子在B2磁 场中做匀速圆周运动 的半径R. 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 5一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子 (H)加速到v，使它获得的动能为Ek，则： (1)能把粒子( )加速到的速度为_ (2)能使粒子获得的动能为_ (3)加速粒子的交流电压频率与加速质子的交流电 压频率比为_ 做一做做一做 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 如图3612所示，一带电量为q2109c 、质量为m1.81016kg的粒子，在直线上一点O处沿 与直线成30角的方向垂直进入磁感应强度为B的匀强磁 场中，经历t1.5106s后到达直线上另一点P.求： 例例1 1 (1)粒子做圆周运动的 周期T；(2)磁感应强度B的 大小；(3)若OP的距离为0.1 m，则粒子的运动速度v多 大？ 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 (1)粒子做圆周运动的周期T； (2)磁感应强度B的大小； (3)若OP的距离为0.1 m，则粒子的运动速度v多大 ？ 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 【答案】 (1)1.8106s (2)0.314 T (3)3.49105 m/s 【点评】 在解答带电粒子在磁场中运动的问题 时，画好几何图形极为重要，因为有时你可以从图中找 到一定的几何关系来帮助解题 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 1.如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场 方向垂直于xOy平面并指向纸面外，磁感应强度为B.一 带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xOy 平面内，与x轴正方向的夹角为.若粒子射出磁场的位 置与O点的距离为l，求该粒子的比荷 . 变式训练变式训练 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 答案：见解析 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 如图3615所示，虚线圆所围区域内有方向垂 直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一束电子沿圆 形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场 区域后，其运动方向与原入射方向成角设电子的质 量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及电 子所受的重力求： (1)电子在磁场中运动轨迹的半径R； (2)电子在磁场中运动的时间t； (3)圆形磁场区域的半径r. 例例2 2 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 2.长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁 场，如图所示，磁感应强度为B，板间距离为L，板不 带电一质量为m、带电荷量为q的带正电的粒子(为计 重力)，从左边极板隔的中点垂直磁感线以速度v水平射 入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的方法是(双 选) ( ) 变式训练变式训练 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 2.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场 粒子的一段径迹如图所示径迹上的每一小段都可近似 看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能 量逐渐减小(带电荷量不变)从图中情况可以确定( ) A粒子从a到b，带正电 B粒子从a到b，带负电 C粒子从b到a，带正电 D粒子从b到a，带负电 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 4一带电粒子在磁感应强度是B的匀强磁场中做 匀速圆周运动，如果它又顺利进入一磁感应强度为 2B的匀强磁场，仍做匀速圆周运动，则(双选)( ) A粒子速率加倍，周期减半 B粒子的速率不变，轨道半径减半 C粒子的速度减半，轨道半径变为原来的1/4 D粒子的速率不变，周期减半 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 5有三束粒子，分别是质子(H)、氚核(H)和粒子束 ，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁 场(磁场方向垂直纸面向里)下面哪个图正确地表示出 这三束粒子的运动轨迹( ) 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 课时作业本 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 3狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极 的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图所 示)，距离它r处磁感应强度大小为B(k为常数)，其磁 场分布与负点电荷Q的电场(如图乙)分布相似现假设 磁单极子S和负点荷Q均固定，有带电小球分别在S极和 Q附近做匀速圆周运动则关于小球做匀速圆周运动的 判断不正确的是( ) A若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示 B若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示 C若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示 D若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 4.如图是质谱仪工作原理的示意图带电粒子a、b经 电压U加速(在A点初速度为零)后，进入磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S 上的x1、x2处图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、 b所通过的路径，则( ) Aa与b有相同的质量，打在感光板上时，b的速度比a大 Ba与b有相同的质量，但a的电量比b的电量小 Ca与b有相同的电量，但a的质量比b的质量大 Da与b有相同的电量，但a的质量比b的质量小 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 5在圆形区域里，有匀强磁场，方向如图所示，有 一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场， 这些质子在磁场中(双选)( ) A运动时间越长的，其轨迹所对应的圆心角越大 B运动时间越长的，其轨迹越长 C运动时间越短的，射出磁场时，速率越小 D运动时间越短的，射出磁场时，速度方向偏转越小 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 7.如所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应 强度为B的匀强磁场一个不计重力的带电粒子从坐标原 点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂 直于磁场且与x轴正方向成120角，若粒子穿过y轴正半轴 后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带 电荷的正负是( ) 基础知识梳理 上 页 下 页 第三章 磁场 核心要点突破 课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练 9.如图所示，场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1 的方向垂直于纸面向里，磁感应强度B2的方向垂直纸面 向外，在S处有四个二价正离子甲、乙、丙、丁以垂直 于场强E和磁感应强度B1的方向射入，若四个离子质量 m甲m乙m丙m丁，速度v甲v乙v丙v丁，则运动到P1 、P2、P3、P4的四个位置的正离子分别为( ) A