磁场3(编号5).doc

榕江一中高三年级物理导学案 　　　 　课题： 磁场　　　　　 编号25 　班级：　　　姓名：　　学习组：　小组评独立学分：　　 教师评捆绑学分：　　　　　课题总学分： 编写：赖如凌 课题教师导学业绩评分表 对小组长培训 学案收批 给组捆绑评分 课题总导学成绩 ４分 ４分 ２分 。 　【学习目标】 掌握洛伦兹力的概念，分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题。 2、掌握带电粒子在复合场中运动问题的分析方法，能够分析解决质谱仪、回旋加速器等科技方面的实际应用问题。 [高考专题：带电粒子在复合场中运动的综合问题] [典型例题] 1、如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy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，求该粒子的电量和质量之比q/m。 2、如图所示，宽度d=8cm的匀强磁场区域（aa，bb足够长）磁感应强度B=0.332T，方向垂直纸面向里，在边界aa上放一α粒子源S，可沿纸面向各个方向均匀射出初速率相同的α粒子，已知α粒子的质量m = 6.64×10kg，电量q = 3.2×1019C，射出时初速率v0 = 3.2×106m/s。求 （1）α粒子从b端出射时的最远点P与中心点O距离PO（2）α粒子从b端出射时的最远点Q与中心点O的距离QO（3）若场宽d是可变的，求可使PQ具有最大值的条件及PQ的最大值。y轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场。一个质量为m，电量为q 的质子以速度v水平向右通过x轴上P点，最后从y轴上的M点射出磁场。已知M点到原点O的距离为H，质子射出磁场时速度方向与y轴负方向夹角，求：（1）磁感应强度大小和方向。（2）适当的时候，在y轴右方再加一个匀强电场就可以使质子最终能沿y轴正方向作匀速直线运动。从质子经过P点开始计时，再经多长时间加这个匀强电场？电场强度多大？方向如何？ 4、图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O是MN上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，P到O的距离为L，不计重力及粒子间的相互作用。 （1）求所考察的粒子在磁场中运动的轨道半径。 （2）求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。 5、如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s（重力不计）。  6、如图所示，在半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，a、b、c三点等距离地分布在圆周上。三对相同的平行金属板分别处于这三点的圆的切线方向。它们的两板间电压为U。在a、b、c处有小孔。有一个质量为m、带电量为q的粒子从a孔正对的金属板M处由静止释放。不计重力，经过一段时间后，粒子又返回到M处。求： （1）磁场的磁感应强度； （2）如果每对金属板间的距离都为d，粒子运动的周期是多大。 7、如图所示，ON与x轴的夹角为30(，当有一指向-y方向的匀强电场时，正离子在y轴A处以平行于x轴方向的速度v射入电场后，其速度方向恰好在P点与ON正交，现将电场改为指向纸外的匀强磁场，同样的正离子在y轴B处以相同的速度v射入磁场后，其速度方向恰好也在P点与ON正交。不计重力，求比值OA∶OB为多少。 8、在如图所示的空间区域中x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，大小为B=0.20T。今有一质子以速率v=2.0×106m/s由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，回旋了240°以后进入x轴下方的匀强电场区。该电场强度E的大小为3.0×105V/m，方向与y轴正方向夹角为30°。若不计重力，已知质子的质量mp=1.67×10-27kg，问： （1）该质子从开始射入磁场区到再次进入磁场区共用多少时间； （2）再次进入磁场区初始点的x坐标是多少？ 9、如图甲所示，图的右侧MN为一竖直放置的荧光屏，O为它的中点，OO与荧光屏垂直，且长度为l。在MN的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m、电量为q的带电粒子以相同的初速度v0从O点沿OO方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相