广东省高中物理第一轮总复习-第9章第3讲洛伦兹力与现代技术课件-粤教版-新课标.pptVIP

　　1.洛伦兹力：　　　　　　　　　　　。 　　　叫洛伦兹力.当电荷的运动速度方向与磁场垂直时，洛伦兹力的大小F=qvB.洛伦兹力的方向可由　　　　判定. 　　注意：四指应指向　　　 运动的方向或 　　　运动的反方向. 　　2.带电粒子在匀强磁场中的运动：带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场B中，若只受洛伦兹力，则带电粒子在与B垂直的平面内做匀速圆周运动.洛伦兹力F提供带电粒子所 需的向心力.由牛顿第二定律得qvB=　　,所以R=　　，运动周期 　　3. 　　　是用来测量各种同位素原子量的仪器，　　　　　则是用来加速带电粒子的装置，从原理上讲二者都是利用电场和磁场控制电荷的运动的. 主题(1)洛伦兹力方向的判定——左手定则 　　如图9-3-1所示，OO′为水平挡板，S为一 　　　洛伦兹力方向的判定 　　　由左手定则判断，沿d方向射出的电子轨迹的圆心在电子源S的正上方，该电子向上方运动，最有可能击中挡板. 　　　注意此题中运动的电荷为电子，是负电荷.运用左手定则时，四指应指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向. 　（单选）如图9-3-2所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b.a、b串联后通入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将( 　 ) 主题(2)带电粒子在匀强磁场中的运动 　　 (单选)如图9-3-4所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔沿a→b方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c射出，一部分电子从小孔d射出，则从c、d两孔射出的电子(　　) A.速度之比vc∶vd=1∶2 B.在容器中运动的时间之比tc∶td=2∶1 C.在容器中运动的加速度大小之比ac∶ad=　 ∶1 D.在容器中运动的加速度大小之比ac∶ad=2∶1 　　　从c处射出的电子和从d处射出的电子运动半径之比为2∶1，故由　　　,知vc∶vd=2∶1,而从c处射出的电子和从d处射出的电子运动时间之比为　　　　　　,即tc∶td=1∶2；由　　　　,可知ac∶ad=vc∶vd　=2∶1. 主题(3)洛伦兹力在现代技术中的应用 　　(单选)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图9-3-5所示.离子源S产生 C.若某离子经上述装置后，测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x，则说明磁感应强度B一定变大 D.若某离子经上述装置后，测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x，则说明离子所带电荷量q可能变小 　　　　　质谱仪的原理 　　　　　由加速过程得　　　　及半径公式　　　得　　　　；故U、m、q、B都有可能变化导致x增大，所以ABC不对. 　　　　　质谱仪根据洛伦兹力的规律和圆周运动的规律确定粒子的比荷，核心思路是洛伦兹力提供了粒子做圆周运动的向心力. 　 如图9-3-6所示为质谱仪的示意图.速度选择器部分的匀强电场场强E=1.2×105V/m，匀强磁场的磁感应强度为B1=0.6T.偏转分离器的磁感应强度为B2=0.8T.求： 　　　粒子通过速度选择器时，所受电场力和磁场力方向相反、大小相等，粒子可匀速穿过速度选择器.由于质子和氘核以相同速度进入磁场后，做圆周运动的半径不同，打在两条不同的条纹上. (1)能通过速度选择器的离子所受电场力和洛伦兹力等大反向. 即eB1v=eE (2)粒子进入磁场B2后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力. 设质子质量为m，则氘核质量为2m， * 运动电荷在磁场中受到的 磁场力 左手定则 正电荷 负电荷 质谱仪 回旋加速器 图9-3-1 电子源，它可以向a、b、c、d四个垂直磁场的方向发射速率相同的电子(ac垂直OO′，bd平行OO′)，板OO′下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场范围足够大，不计电子重力，则击中挡板可能性最大的方向是(　　) 　　A.a　 　B.b　 　C.c 　　D.d D 图9-3-2 　　 A.向下偏转　　　　B.向上偏转 　　 C.向左偏转　　　　D.向右偏转 　　　　　运用安培定则，判断铁环中心处的磁场方向为向左.再运用左手定则，判断电子将向上偏转. B (2010·广东)如图9-3-3(a)所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角q可调，如图(b)；右为水平放置的长为d的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1，能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场．O到感光板的距离为d/2，粒子电荷量为q，质量为m，不计重力． 图9-3-3 (1)若两狭缝平行且盘静止，如图(c)，