[初二理化生]第三章 磁场 第六节 洛伦兹力与现代技术习题课.ppt

1．已知氢核与氦核的质量之比m1∶m2＝1∶4，电荷量之比q1∶q2＝1∶2，当氢核与氦核以v1∶v2＝4∶1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r1∶r2＝________，周期之比T1∶T2＝________. 答案：2∶1　1∶2. 2．如图3－6－6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____． 3.(2010年山东菏泽一中高三月考)如图3－6－7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E＝60 N/C，磁场方向与纸面垂直，磁感应强度的大小为B＝0.5 T，现有一带电量为q＝－1×10－9 C、质量为m＝3×10－8 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)． (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1×10－2 s内电场力对小球所做的功． 答案：(1)垂直纸面向外　(2)7.2×102 m/s (3)3.6×10－11 J 4．质谱仪原理如图3－6－10，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： (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. 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α粒子( )加速到的速度为________． (2)能使α粒子获得的动能为________． (3)加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率比为________． 如图3－6－12所示，一带电量为q＝＋2×10－9c、质量为m＝1.8×10－16kg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t＝1.5×10－6s后到达直线上另一点P.求： (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？ 【答案】　(1)1.8×10－6s　(2)0.314 T (3)3.49×105 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． 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θ.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 . 答案：见解析 如图3－6－15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θ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. 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) (　　) 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 做一做 图3－6－6 做一做 做一做 做一做 做一做 例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？ 变式训练 例2 变式训练 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 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)(　　)