鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 安培力与洛伦兹力 第3节 洛伦兹力的应用 (3).ppt

解析带电粒子在磁场中向下偏转,磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,该粒子带正电,故选项A错误;在平行金属板间,根据左手定则知,带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上,则静电力的方向竖直向下,知电场强度的方向竖直向下,所以速度选择器的P1极板带正电,故选项B错误;进入B2磁场中的粒子速度是固定的,根据越小,而质量m不一定大,故选项C正确、选项D错误。2.在回旋加速器中,下列说法正确的是(C)A.磁场用来加速带电粒子,电场使带电粒子偏转B.电场和磁场同时用来加速带电粒子C.在确定的交变电压下,回旋加速器D形金属盒内的磁场越强,同一带电粒子获得的动能就越大D.同一带电粒子获得的最大动能只与交流电源的电压有关,而与交流电源的频率无关3.(多选)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,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,可以判断(AD)A.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大B.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小C.只要x相同,则离子质量一定相同D.只要x相同,则离子的比荷一定相同4.(多选)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交变电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,下列说法正确的是(BD)A.增大匀强电场间的加速电压B.增大磁场的磁感应强度C.减小狭缝间的距离D.增大D形金属盒的半径解析当带电粒子的速度最大时,其运动半径也最大,由洛伦兹力提供向心力得,所以要提高加速粒子射出时的动能,应增大磁感应强度和D形金属盒的半径。本课结束即学即用练一练1.如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图。电流方向如图所示,试判断正对读者而来的电子束将向哪边偏转(C)A.向上 B.向下 C.向左 D.向右解析把通电线圈等效为小磁铁,则左右两边的N极均在上方,所以在O点产生的磁场方向向下,由左手定则判断正对读者而来的电子束将向左偏转,故C项正确。2.(多选)质谱仪的构造原理如图所示,从粒子源S出来时的粒子速度很小,可以看作初速度为零,粒子经过电场加速后进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域,并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点,测得P点到入口的距离为x,则以下说法正确的是(AC)A.粒子一定带正电B.粒子一定带负电C.x越大,则粒子的质量与电荷量之比一定越大D.x越大,则粒子的质量与电荷量之比一定越小重难探究?能力素养全提升探究一电视显像管中电子束的偏转[情境探究]如图所示为电视显像管的原理示意图,电子枪发射的电子束不经过磁场时会打在荧光屏正中的O点。显像管原理示意图(俯视图)为使电子束偏转,由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。(1)要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?(2)要使电子束打在B点,磁场应该沿什么方向?要点提示(1)电子束打在A点,表明其进入磁场时所受洛伦兹力方向应竖直向上,根据左手定则可知磁场应垂直纸面向外。(2)磁场方向应垂直纸面向里。[知识归纳]电视机显像管的原理1.显像管中电子束的运动情况电子枪发射的电子束(连续的电子)经过电场时做加速运动,再经过偏转磁场做匀速圆周运动,离开磁场后做匀速直线运动到达荧光屏。2.偏转磁场的特点(1)水平偏转磁场使电子在水平方向上偏转,竖直偏转磁场使电子在竖直方向上偏转。(2)水平偏转磁场的大小、方向都随时间变化,如图所示的“锯齿形”变化磁场。(3)由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化,磁感应强度的大小近似等于电子进入磁场时的磁感应强度大小。[应用体验]典例1电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。如图甲所示为显像管工作原理示意图,阴极K发射的电子束(初速不计)经电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面(以垂直圆面向里为正方向),磁场区的中心为O,半径为r,荧光屏MN到磁场区中心O的距离为L。当不加磁场时,电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点,当磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化时,在荧光屏上得到一条长为2L的亮线。由于电子通