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2016_2017学年高中物理3.6带电粒子在匀强磁场中的运动课件新人教版选修3(最新) 2016_2017学年高中物理3.6带电粒子在匀强磁场中的运动课件新人教版选修3(最新)

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1、频率.增大形金属盒的半径思路导图解答本题时,可按以下思路分析解析粒子最后射出时的旋转半径为形盒的最大半径.可见,要增大粒子的动能,应增大磁感应强度和增大形盒的半径,故正确答案为.答案分析回旋加速器问题的两个误区误认为交变电压的周期随粒子轨迹半径的变化而变化,实际上交变电压的周期是不变的.误认为粒子的最终能量与加速电压的大小有关,实际上,粒子的最终能量由磁感应强度和形盒的半径决定,与加速电压的大小无关.劳伦斯制成了世界上第台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质形盒构成,其间留有空隙,下列说法正确的是.离子由加速器当时,有最大动能为形盒的半径,即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与有关,与加速电压无关.相同不变思思判判带电粒子沿垂直磁场方向进入匀强磁场时,洛伦兹力提供向心力,带电粒子做匀速圆周运动.洛伦兹力的作用是既改变了速度。

2、研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是.该束带电粒子带负电.速度选择器的极板带正电.在磁场中运动半径越大的粒子,质量越大.在磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小解析由粒子在中的运动轨迹可以判断粒子应带正电由以上两式可得由得则答案谢谢观看!,项错误在电容器中粒子受到的洛伦兹力方向竖直向上,受到的电场力方向应竖直向下,则极板带正电,项正确在电容器中,根据速度选择器的原理可知,在中粒子运动的轨道半径,式中不变,因此在磁场中运动半径越大的粒子,其越大,即比荷越小,项错误,项正确.答案.空间有圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为,磁场方向垂直于横截面.质量为电荷量为的粒子以速率沿横截面的直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向.不计重力,该磁场的磁感应强度大。

3、点处垂直磁场以速度水平入射,如图所示.欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是.使粒子速度.使粒子速度.使粒子速度满足解析当粒子紧擦上极板右边缘飞出时如图,半径为,则解得由,在磁场中运动的时间为,总时间为,因为≪,般认为在盒内的时间近似等于.洛伦兹力永不做功,磁场的作用是让带电粒子“转圈圈”,电场的作用是加速带电粒子.两形盒狭缝所加的是与带电粒子做匀速圆周运动周期相同的交流电,且粒子每次过狭缝时均为加速电压.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流电极相连接的两个形金属盒,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.增大匀强电场间的加速电压.增大磁场的磁感应强度.增加周期性变化的电场的。

4、得即当粒子的速度时,粒子就打不到极板上.故正确.当粒子紧擦着上极板左边缘飞出时如图所示,有由得即当粒子的速度.答案达标检测区.在匀强磁场中,个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另磁感应强度是原来磁感应强度倍的匀强磁场,则.粒子的速率加倍,周期减半.粒子的速率不变,轨道半径减半.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的.粒子的速率不变,周期减半解析因洛伦兹力对运动电荷不做功,所以速率不变,应用轨道半径公式和周期公式可判断选项正确.答案.处在匀强磁场内部的两个电子和分别以速率和垂直于磁场开始运动,经磁场偏转后,哪个电子先回到原来的出发点.条件不够无法比较.先到达.先到达.同时到达解析由周期公式可知,运动周期与速度无关.两个电子各自经过个周期又回到原来的出发点,故同时到达,选项正确.答案.年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明同位素和质谱的。

5、加速器.离子由加速器的边缘进入加速器.离子从磁场中获得能量.离子从电场中获得能量答案带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题如图所示,匀强磁场的磁感应强度为,宽度为,边界为和.电子从外侧以速率垂直射入匀强磁场,入射方向与边界间夹角为,已知电子的质量为,电荷量为,为使电子能从磁场的另侧射出,则电子的速率至少多大思路点拨解析如图所示,当电子恰好不能从射出时由几何关系得由得解得故电子要射出磁场速率应大于.答案在研究带电粒子在磁场中运动时的临界问题时应注意以下两点关注题目中些特殊词语如“恰好”“刚好”“最大”“最小”“最高”“至少”,挖掘隐含条件,探求临界状态或位置.根据临界状态,画出临界轨迹.长为的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,板间距离也为,极板不带电.现有质量为电荷量为的带正电粒子重力不计,从左边极板间中。

6、的方向,也改变了速度的大小.相同的粒子以不同的速度垂直进入同磁场,粒子做圆周运动的周期相同.带电粒子在两形盒中的回旋周期等于两盒狭缝之间高频电场的变化周期,与带电粒子的速度无关.带电粒子每加速次,回旋半径就增大次,所以各半径之比为∶∶∶答案要点探究区带电粒子在匀强磁场中的圆周运动.圆心的确定基本思路与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线定过圆心.两种常见情形已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心如图所示,图中为入射点,为出射点.已知入射点和出射点的位置时,可以先通过入射点作入射方向的垂线,再连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心如图所示,图中为入射点,为出射点半径的求解方法用几何知识勾股定理三角函数等求出半径大小运动时间的求解或。

7、小为解析带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,利用几何关系和洛伦兹力公式即可求解.如图所示,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即,据几何关系知粒子在磁场中的轨道半径,解得,选项正确.答案.如图所示,个质量为电荷量为不计重力的带电粒子从轴上的,点以速度沿与轴正方向成的方向射入第象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于轴射出第象限.求匀强磁场的磁感应强度和穿过第象限的时间.解析根据题意知,带电粒子的运动轨迹垂直于轴,必然有圆心在轴上,根据半径垂直于速度,则可确定圆心,如图所示.由几何关系知粒子运动的半径由得率从点垂直于磁场沿图中方向射入磁场后,分别从四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间,其大小关系是.解析电子的运动轨迹如图所示,由图可知,从四点飞出的电子对应的圆心角,而电子的周期相同,其在磁场中运动的时间,故.答案对回旋加速器的理解。

8、以求出粒子的半径质量比荷等.其中由可知电荷量相同时半径将随变化质谱仪的应用可以测定带电粒子的质量和分析.质量同位素回旋加速器.构造如图所示.回旋加速器的核心部件是两个.形盒.周期高频交流电的周期与带电粒子在形盒中的运动周期.粒子每经过次加速,其轨道半径就大些,粒子绕圆周运动的周期最大动能由和得得即当粒子的速度时,粒子就打不到极板上.故正确.当粒子紧擦着上极板左边缘飞出时如图所示,有由得即当粒子的速度.答案达标检测区.在匀强磁场中,个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另磁感应强度是原来磁感应强度倍的匀强磁场,则.粒子的速率加倍,周期减半.粒子的速率不变,轨道半径减半.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的.粒子的速率不变,周期减半解析因洛伦兹力对运动电荷不做功,所以速率不变,应用轨道半径公式和周期公式可判断选项正确.答案.处在匀强。

9、.工作原理磁场的作用带电粒子以速度垂直磁场方向进入匀强磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其周期与速率半径均无关,带电粒子每次进入形盒都运动相等的时间半个周期后平行电场方向进入电场中加速.电场的作用回旋加速器两个形盒之间的窄缝区域存在周期性变化并垂直于两形盒正对截面的匀强电场,带电粒子经过该区域时被加速.交变电压为保证带电粒子每次经过窄缝时都被加速,使其能量不断提高,需在窄缝两侧加上跟带电粒子在形盒中运动周期相同的交变电压带电粒子的最终能量当带电粒子的速度最大时,其运动半径也最大,由得,若形盒半径为,则带电粒子的最终动能.可见,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度和形盒的半径粒子被加速次数的计算粒子在回旋加速器盒中被加速的次数是加速电压的大小,个周期加速两次粒子在回旋加速器中运动的时间在电场中运动的时间为的中心附近进。

10、存在临界条件,如图乙所示.圆形边界沿径向射入必沿径向射出,如图丙所示.如图所示的虚线框为长方形区域,该区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,束电子以不同的速.带电粒子在匀强磁场中的运动知识自学区带电粒子在匀强磁场中的运动不计重力.静止粒子的速度为零时匀速直线运动粒子速度方向与磁感线时匀速圆周运动粒子速度方向与磁感线时.粒子受力特征由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有平行垂直半径公式此式表明在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子,它的轨道半径跟粒子的运动速率成正比,同时表明与成比.周期公式此式表明带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径和运动速率关,只由粒子的决定.正无质谱仪.原理如图所示加速带电粒子进入质谱仪的加速电场,由动能定理得偏转带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力半径与质量的关系由两式可。

11、磁场内部的两个电子和分别以速率和垂直于磁场开始运动,经磁场偏转后,哪个电子先回到原来的出发点.条件不够无法比较.先到达.先到达.同时到达解析由周期公式可知,运动周期与速度无关.两个电子各自经过个周期又回到原来的出发点,故同时到达,选项正确.答案.年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是.该束带电粒子带负电.速度选择器的极板带正电.在磁场中运动半径越大的粒子,质量越大.在磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小解析由粒子在中的运动轨迹可以判断粒子应带正电的中心附近进入加速器.离子由加速器的边缘进入加速器.离子从磁场中获得能量.离子从电场中获得能量答案带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题如图所示,匀强磁场的磁感应强度为,宽度为,边。

12、.式中为粒子运动的圆弧所对应的圆心角,为周期,为运动轨迹的弧长,为线速度.如图所示,在平面内,的区域有垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为,质量为带电量大小为的粒子从原点沿与轴正方向成角方向以射入,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.思路导图解答本题时可按以下思路分析解析当带电粒子带正电时,轨迹如图中,对粒子,由于洛伦兹力提供向心力,则故粒子在磁场中的运动时间粒子在点离开磁场故离开磁场的位置为,.当带电粒子带负电时,轨迹如图中所示,同理求得粒子在磁场中的运动时间离开磁场时的位置为,.答案,或,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法三步法见下图.带电粒子在不同边界匀强磁场中的运动直线边界进出磁场具有对称性,如图甲所示.平行边界。

参考资料:

[1]2016_2017学年高中物理3.5运动电荷在磁场中受到的力课件新人教版选修3(最新)(第44页,发表于2022-06-25)

[2]2016_2017学年高中物理3.5力的分解课件新人教版必修1(最新)(第29页,发表于2022-06-25)

[3]2016_2017学年高中物理3.4通电导线在磁场中受到的力课件新人教版选修3(最新)(第41页,发表于2022-06-25)

[4]2016_2017学年高中物理3.4力的合成课件新人教版必修1(最新)(第32页,发表于2022-06-25)

[5]2016_2017学年高中物理3.3摩擦力课件新人教版必修1(最新)(第39页,发表于2022-06-25)

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[8]2016_2017学年高中物理3.1重力基本相互作用课件新人教版必修1(最新)(第45页,发表于2022-06-25)

[9]2016_2017学年高中物理3.1磁现象和磁澄件新人教版选修3(最新)(第44页,发表于2022-06-25)

[10]2016_2017学年高中物理2.11简单的逻辑电路课件新人教版选修3(最新)(第35页,发表于2022-06-25)

[11]2016_2017学年高中物理2.10实验测定电池的电动势和内阻课件新人教版选修3(最新)(第43页,发表于2022-06-25)

[12]2016_2017学年高中物理2.8多用电表的原理2.9实验练习使用多用电表课件新人教版选修3(最新)(第64页,发表于2022-06-25)

[13]2016_2017学年高中物理2.7闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3(最新)(第57页,发表于2022-06-25)

[14]2016_2017学年高中物理2.6导体的电阻课件新人教版选修3(最新)(第60页,发表于2022-06-25)

[15]新课标2017春高中数学章末整合提升3课件新人教A必修5(最新)(第36页,发表于2022-06-25)

[16]八年级英语下册Unit10I’vehadthisbikeforthreeyears同步作文指导课件人教新目标(最新)(第13页,发表于2022-06-25)

[17]八年级英语下册Unit10I’vehadthisbikeforthreeyears词汇句型语法精讲精练课件人教新目标(最新)(第38页,发表于2022-06-25)

[18]八年级英语下册Unit10I’vehadthisbikeforthreeyearsPeriod5SectionB3a_SelfCheck习题课件人教新目标(最新)(第11页,发表于2022-06-25)

[19]八年级英语下册Unit10I’vehadthisbikeforthreeyearsPeriod4人教新目标(最新)(第35页,发表于2022-06-25)

[20]八年级英语下册Unit10I’vehadthisbikeforthreeyearsPeriod4SectionB2a_2e习题课件人教新目标(最新)(第22页,发表于2022-06-25)

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