带电粒子在匀强磁场中的运动.pptVIP

课堂知识构建 课 时 作 业 （点此链接） (2)电场的作用：回旋加速器两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的并垂直于两D形盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速。 (3)交变电压：为保证带电粒子每次经过窄缝时都被加速，使之能量不断提高，需在窄缝两侧加上跟带电粒子在D形盒中运动周期相同的交变电压。 答案：ACD 考点题型设计 如图所示，在xOy平面内，y≥0的区域有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、带电量大小为q的粒子从原点O沿与x轴正方向成60°角方向以v0射入，粒子的重力不计，求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置。 带电粒子在匀强磁场中的运动 质谱仪原理如图所示，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的正电子(不计重力)，经加速后，该粒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： 关于质谱仪和回旋加速器的问题 (1)粒子射出加速器时的速度v为多少？ (2)速度选择器的电压U2为多少？ (3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？ 点评：解答此类问题要做到： (1)对带电粒子进行正确的受力分析和运动过程分析。 (2)选取合适的规律，建立方程求解。 (安徽黄山市2014～2015学年高二上学期期末)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是两个中空的半圆D形金属盒，两盒间的狭缝中加有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是(　　) A．增大匀强电场间的加速电压 B．减小磁场的磁感应强度 C．减小狭缝间的距离 D．增大D形金属盒的半径 答案：D 如图所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E＝2N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在yh＝0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ＝45°)，并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g＝10m/s2，问： 带电粒子在复合场中的运动 (1)油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷； (2)油滴在P点得到的初速度大小； (3)油滴在第一象限运动的时间。 解析：(1)根据受力分析(如图)可知 (湖南安化一中2014～2015学年高二上学期期末)如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球，从y轴上的A点水平向右抛出。经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ。不计空气阻力，重力加速度为g，求： (1)电场强度E的大小和方向； (2)小球从A点抛出时初速度v0的大小； (3)A点到x轴的高度h。 易错案例剖析 正确答案：0.1T 第三章　6 成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1 第三章　磁　场 成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1 第三章　6 成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1 成才之路 · 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 · 选修3-1 磁场 第三章 6　带电粒子在匀强磁场中的运动 第三章 学习目标定位 1 课堂情景切入 2 知识自主梳理 3 重点难点突破 4 考点题型设计 5 课 时 作 业 8 易错案例剖析 6 课堂知识构建 7 学习目标定位 ※※ 掌握带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹及做功情况 ※ 了解质谱仪和回旋加速器的工作原理 课堂情景切入 美国费米实验室的回旋加速器直径长达2km，请你探究分析回旋加速器直径为什么要这样大？ 知识自主梳理 带电粒子在匀强磁场中的运动 1.洛伦兹力的特点 (1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的__________，或者说，洛伦兹力对带电粒子不做功。 (2)洛伦兹力方向总与速度方向__________，正好起到了向心力的作用。 大小 垂直 无关 匀速圆周 质谱仪 用来分析各种元素的同