2022-2023学年高二物理竞赛课件：磁场习题14

磁场习题课件11-1一质子以1.0×107m/s的速度射入磁感应强度B=1.5T的均匀磁场中，其速度方向与磁场方向成300角。计算

(1)质子作螺旋运动的半径；

(2)螺距；

(3)旋转频率。目录结束q=300qsin=mBve1.67×10-27×1.0×107×0.5=1.6×10-19×1.5=3.5×10-2m=vhT=qcosv2πmBe=1.0×107×0.866×2×3.14×1.67×10-27

1.6×10-19×1.5=0.38

mv=1.0×107m/sB=1.5T已知：RmB=ve解：求：Rhn半径螺距旋转频率目录结束=2πmBe=1.6×10-19×1.52×3.14×1.67×10-27

=2.29×107s-1nT1=目录结束11-2一电子在B=2.0×10-3T的均匀磁场中作半径R=20cm的螺旋线运动，螺距h=50cm,已知电子的荷质比为e/me=1.76×1011C/kg。求这个电子的速度。目录结束解：B=2.0×10-3TR=20cme/me=1.76×1011C/kg已知：v求：RmB=ve20×10-2×1.76×1011×2×10-3==mBveR=7.0×107m/s=vhT=2πmBevh=50cm目录结束=vhT=2πmBev=2πmBevh1.76×1011×2.0×10-3×502×3.14==2.8×107m/svv+22=v=7.5×107m/s目录结束11-3一束单价铜离子以1.0×105m/s的速度进入质谱仪的均匀磁场，转过1800后各离子打在照相底片上，如磁感应强度为0.50T。试计算质量为63u和65u的两个同位素分开的距离(1u=1.66×10-27kg)。目录结束解：已知：v=1.0×105m/sB=0.50T1u=1.66×10-27kgm1=65um2=63u求：xΔ()=xΔR1R22q=m1vBqm2vB2()q=m1vBm22=××2×1.0×1051.6×10-19×0.501.66×10-27(6563)=8.4×10-3m目录结束114图示为测定离子质量所用的装置。离子源S产生一质量为m、电荷量为+q的离子。离子从源出来时的速度很小，可以看作是静止的。离子经电势差U加速后进入磁感应强度为B

的均匀8BUxmq=22量m为磁场，在这磁场中，离子沿一半圆周运动后射到离入口缝隙x远处的感光底片上，并予以记录。试证明离子的质..................................................ÅSUxqB目录结束证明：8BUxmq=22证：设离子进入磁场时的速度为v2mqv=U122mqv=Ur=mvqB=mqB2mqUx=28BUxmq=22∴目录结束11-5一回旋加速器D形电极圆壳的最大半径为R=60cm,用它来加速质量为1.67×10-27kg、电荷量为1.6×10-19C的质子，要把它从静止加速到4.0MeV的能量。

(1)求所需的磁感应强度；

(2)设两D形电极间的距离为1.0cm电压为2.0×104V极间的电场是均匀的。求加速到上述能量所需的时间。目录结束解：(1)已知：求：(1)B,(2)tE=4.0MeVe=1.6×10-19CR=60cmm=1.67×10-27kgU=2.0×104V2BEmq2=2R2=0.48T2BEmq=2R2目录结束Tπ2=mqB=kE2Utπ2mqB4.0×106

=2×2.0×104

1.6×10-