第一章 安培力与洛伦兹力章末总结_第1页
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文档简介

章末总结以图入题·构建情境·自主总结·悟透模型情境提点模型-规律-方法-结论热点一带电粒子在磁场中的运动[例1]

(2024·湖北卷)如图所示,在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力,下列说法正确的是(

)[A]

粒子的运动轨迹可能经过O点[B]

粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向D(1)求OK间的距离;(2)速率为4v0的粒子射出瞬间打开磁场开关,该粒子仍被收集,求MO间的距离;(3)速率为4v0的粒子射出后,运动一段时间再打开磁场开关,该粒子也能被收集。以粒子射出的时刻为计时零点,求打开磁场开关的那一时刻。热点二带电粒子在叠加场中的运动[例3]

(2024·江西卷)石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料,具有丰富的电学性能。现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子(电子)浓度。如图甲所示,在长为a、宽为b的石墨烯表面加一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,电极1、3间通以恒定电流I,电极2、4间将产生电压U。当I=1.00×10-3A时,测得U-B关系图线如图乙所示,元电荷e=1.60×10-19C,则此样品每平方米载流子数最接近(

)[A]1.7×1019

[B]1.7×1015[C]2.3×1020

[D]2.3×1016D[例4]

(2024·甘肃卷)质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,加速电压为U;Ⅱ为速度选择器,匀强电场的电场强度大小为E1,方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为B1,方向垂直于纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为B2,方向垂直于纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器做直线运动,再由O点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的P点处,运动轨迹如图中虚线所示。(1)粒子带正电还是负电?求粒子的比荷。(2)求O点到P点的距离。(3)若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为E2(E2略大于E1),方向不变,粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的O′点上。求粒子打在O′点的速度大小。【解析】(3)粒子进入Ⅱ瞬间,粒子受到向上的洛伦兹力,F洛=qv0B1,向下的静电力,F=qE2,由于E2>E1,且qv0B1=qE1,所以通过配速法,如图所示,热点三带电粒子在组合场中的运动(1)判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q;(2)求金属板的板间距离D和带电粒子在t=t0时刻的速度大小v;(3)求从t=0时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中,静电力对粒子做的功W。(1)求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电压U0;(2)调整加速电压,当粒子以最小的速度从小孔K射出后恰好做匀速直线运动,求第一象限中电场强度的大

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