《高二物理 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動質(zhì)譜儀 典型例題解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高二物理 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動質(zhì)譜儀 典型例題解析（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動 質(zhì)譜儀 典型例題解析
后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場作圓周運(yùn)動，則這兩粒子的動能之比Ek1∶Ek2＝________，軌道半徑之比r1∶r2＝________，周期之比T1∶T2＝________．
點(diǎn)撥：理解粒子的動能與電場力做功之間的關(guān)系，掌握粒子在勻強(qiáng)磁場中作圓周運(yùn)動的軌道半徑和周期公式是解決此題的關(guān)鍵．
【例2】如圖16－60所示，一束電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿透磁場時速度方向與原來入射方向的夾角是30°，則電子的質(zhì)量是________，穿透磁場的時間是________．
解析：電子在磁場中運(yùn)動，只
2、受洛倫茲力作用，故其軌跡是圓弧一部分，又因為f⊥v，故圓心在電子穿入和穿出磁場時受到洛倫茲力指向的交點(diǎn)上，如圖16－60中的O點(diǎn)．由幾何知識可知：AB間的圓心角θ＝30°，OB為半徑．
r＝d/sin30°＝2d，又由r＝mv/Be得m＝2dBe/v．
由于AB圓心角是30°，故穿透時間t＝T/12＝πd/3v．
點(diǎn)撥：帶電粒子的勻速圓周運(yùn)動的求解關(guān)鍵是畫出勻速圓周運(yùn)動的軌跡，利用幾何知識找出圓心及相應(yīng)的半徑，從而找到圓弧所對應(yīng)的圓心角．
【例3】如圖16－61所示，在屏上MN的上側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一群帶負(fù)電的同種粒子以相同的速度v從屏上P處的孔中沿垂直于磁場的方向射
3、GN0191A.TXT/PGN>入磁場．粒子入射方向在與B垂直的平面內(nèi)，且散開在與MN的垂線PC的夾角為θ的范圍內(nèi)，粒子質(zhì)量為m，電量為q，試確定粒子打在螢光屏上的位置．
點(diǎn)撥：各粒子進(jìn)入磁場后作勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑相同，運(yùn)用左手定則確定各粒子的洛倫茲力方向，并定出圓心和軌跡．再由幾何關(guān)系找出打在屏上的范圍．
參考答案
【例4】如圖16－62所示，電子槍發(fā)出的電子，初速度為零，當(dāng)被一定的電勢差U加速后，從N點(diǎn)沿MN方向出射，在MN的正下方距N點(diǎn)為d處有一個靶P，若加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，則電子恰能擊中靶P．已知U、d，電子電量e，質(zhì)量m以及∠MNP＝α，則所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
4、方向為________，大小為________．
點(diǎn)撥：電子經(jīng)電勢差U加速后，速度由零變?yōu)関，則ev＝1/2mv2．v的方向水平向右，電子在洛倫茲力作用下，沿順時針回旋到P，則電子在N點(diǎn)受洛倫茲力方向向下．由此確定B的方向．NP對應(yīng)的圓心角為2α，則有Rsinα＝d/2，而R＝mv/Be，則B可求．
參考答案
跟蹤反饋
1．一帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度是B的勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動，如果它又順利進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是2B的勻強(qiáng)磁場(仍作勻速圓周運(yùn)動)，則
[ ]
A．粒子的速率加倍，周期減半
B．粒子的速率不變，軌道半徑減半
C．粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?/p>
5、1/4
D．粒子的速率不變，周期減半
2．如圖16－63所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度是B的水平勻強(qiáng)磁場中有一電子以速度v0豎直向上運(yùn)動，電子離開出發(fā)點(diǎn)能達(dá)到的最大高度是________，達(dá)到最大高度所用的時間是________，電子能達(dá)到的最大位移等于________，達(dá)到最大位移所用的時間是________．
3．通電導(dǎo)線附近的平面上，有一帶電粒子，只在磁場力作用下作曲線運(yùn)動，其軌跡如圖16－64所示，其中正確的是
[ ]
4．如圖16－65所示，速度相同的質(zhì)子和電子從縫O處射入勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，入射的方向在紙面內(nèi)并與(cdoab垂直，圖中畫出了四個圓弧(其中一個是電子的軌跡，另一個是質(zhì)子的軌跡)，oa和od的半徑相同，ob和oc的半徑相同，則電子的軌跡是
[ ]
A．oa B．ob
C．oc D．od
參考答案
高二物理 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動質(zhì)譜儀 典型例題解析
