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够沿轴线通过的粒子是。
如图所示电子以速度垂直射入磁感应强度为,宽度为的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向夹角,则电子的质量是。
如图所示虚线表示中心轴线,在管的端沿轴线方向入射束带电粒子流,其中有质子氘核和粒子,如果它们以相同动能入射,已知质子能够沿轴线通过管道,那么还能够通过管道的粒子是如果它们经相同的电势差加速后入射,纸面内的各个方向,由小孔射入磁场区域。
不计重力,不计粒子间的相互影响。
下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中。
哪个图是正确的如图所示,匀强磁场中有圆形的空腔管道如图,在水平放置的平板的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为,磁场方向垂直于纸面向里。
许多质量为带电量为的粒子,以相同的速率沿位于重力个质量为带电量为的粒子,以速度垂直射入磁感应强度为的匀强磁场中,粒子经过段时间,受到的冲量大小为,不计重力,则这段时间可能为入磁场,速度方向与磁场如图所示,粒子和质子从匀强磁场中同点出发,沿着与磁感应强度垂直的方向以相同的速率开始反向运动。
若磁场足够大,则它们再相遇时所走过的路程之比是不计角跟的关系式如何例如图,在装置中有匀强磁场,磁感应强度为,方向垂直于所在的纸面向外。
时刻在处,质子沿轴的负方向进入磁场同时刻,在处,个粒子进,电量为,以速率垂直于屏经小孔射入有匀强磁场的真空室中,磁感应强度的方向与离子运动方向垂直,并垂直于纸面向里,如图所示。
如果离子进入磁场后经过时间到达点,则直线与离子入射方向之间的夹里,磁感应强度大小为。
带电粒子从平板上狭缝处以垂直于平板的初速射入磁场区域,最后到达平板上的点。
已知以及到的距离,不计重力,求此粒子的电荷与质量之比。
例个负离子,质量为运动时,电场力要对运动电荷做功电荷在等势面运动除外,而电荷在磁场中运动时,磁场力定不会对电荷做功。
典型例题例图中表示真空室中垂直于纸面的平板,它的侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向电荷所受电场力的方向总是沿着电场线的切线与电场方向相同或相反,而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向,又垂直于运动方向即垂直于磁场方向和运动方向所决定的平面电荷在电场中磁场力作用电场对电荷作用力的大小仅决定于场强和电荷量,即,而磁场对电荷的作用力大小不仅与磁感应强度和电荷量有关,还与电荷运动速度的大小及速度方向与磁场方向的夹角有关,即,电荷在电场中定要受到电场力的作用,而电荷在磁场中不定受磁场力作用。
只有相对于磁场运动且运动方向与磁场不平行的电荷才受磁场力的作用,而相对磁场静止的电荷或虽运动但运动方向与磁场方向平行的电荷则不受,注意圆周运动中有关对称规律如从同直线边界射入的粒子,再从这边射出时,速度与边界的夹角相等在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出。
电场和磁场对电荷作用的区别如何于计算出圆心角的大小,由公式可求出运动时间。
有时也用弧长与线速度的比。
如图所示,还应注意到速度的偏向角等于弧所对的圆心角。
偏向角与弦切角的关系为,般是利用粒子入出磁场时的半径。
半径的计算般是利用几何知识,常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识。
在磁场中运动时间的确定。
利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于般是利用粒子入出磁场时的半径。
半径的计算般是利用几何知识,常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识。
在磁场中运动时间的确定。
利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于计算出圆心角的大小,由公式可求出运动时间。
有时也用弧长与线速度的比。
如图所示,还应注意到速度的偏向角等于弧所对的圆心角。
偏向角与弦切角的关系为,,注意圆周运动中有关对称规律如从同直线边界射入的粒子,再从这边射出时,速度与边界的夹角相等在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出。
电场和磁场对电荷作用的区别如何电荷在电场中定要受到电场力的作用,而电荷在磁场中不定受磁场力作用。
只有相对于磁场运动且运动方向与磁场不平行的电荷才受磁场力的作用,而相对磁场静止的电荷或虽运动但运动方向与磁场方向平行的电荷则不受磁场力作用电场对电荷作用力的大小仅决定于场强和电荷量,即,而磁场对电荷的作用力大小不仅与磁感应强度和电荷量有关,还与电荷运动速度的大小及速度方向与磁场方向的夹角有关,即,电荷所受电场力的方向总是沿着电场线的切线与电场方向相同或相反,而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向,又垂直于运动方向即垂直于磁场方向和运动方向所决定的平面电荷在电场中运动时,电场力要对运动电荷做功电荷在等势面运动除外,而电荷在磁场中运动时,磁场力定不会对电荷做功。
典型例题例图中表示真空室中垂直于纸面的平板,它的侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为。
带电粒子从平板上狭缝处以垂直于平板的初速射入磁场区域,最后到达平板上的点。
已知以及到的距离,不计重力,求此粒子的电荷与质量之比。
例个负离子,质量为,电量为,以速率垂直于屏经小孔射入有匀强磁场的真空室中,磁感应强度的方向与离子运动方向垂直,并垂直于纸面向里,如图所示。
如果离子进入磁场后经过时间到达点,则直线与离子入射方向之间的夹角跟的关系式如何例如图,在装置中有匀强磁场,磁感应强度为,方向垂直于所在的纸面向外。
时刻在处,质子沿轴的负方向进入磁场同时刻,在处,个粒子进入磁场,速度方向与磁场如图所示,粒子和质子从匀强磁场中同点出发,沿着与磁感应强度垂直的方向以相同的速率开始反向运动。
若磁场足够大,则它们再相遇时所走过的路程之比是不计重力个质量为带电量为的粒子,以速度垂直射入磁感应强度为的匀强磁场中,粒子经过段时间,受到的冲量大小为,不计重力,则这段时间可能为如图,在水平放置的平板的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为,磁场方向垂直于纸面向里。
许多质量为带电量为的粒子,以相同的速率沿位于纸面内的各个方向,由小孔射入磁场区域。
不计重力,不计粒子间的相互影响。
下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中。
哪个图是正确的如图所示,匀强磁场中有圆形的空腔管道,虚线表示中心轴线,在管的端沿轴线方向入射束带电粒子流,其中有质子氘核和粒子,如果它们以相同动能入射,已知质子能够沿轴线通过管道,那么还能够通过管道的粒子是如果它们经相同的电势差加速后入射,已知氘核能够沿轴线通过管道,那么还能够沿轴线通过的粒子是。
如图所示电子以速度垂直射入磁感应强度为,宽度为的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向夹角,则电子的质量是。
如图所示,在轴上方有匀强磁场,个质量为,带电量为的粒子,以速度从点射入磁场,角已知,粒子重力不计,求粒子在磁场中的运动时间。
粒子离开磁场的位置如图所示,小车质量为,置于光滑水平面上,初速度为,带电荷量的可视为质点的物体,质量,轻轻放在小车的右端,在它们的周围存在匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度,物体与小车之间有摩擦力,小车足够长,求取物体的最大速度小车的最小速度在此过程中产生的内能。
学后反思。
参考答案典型例题例解析粒子初速垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动,设其半径为,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,有因粒子经点时的速度垂直于,故是直径,由此得例解析做出的中垂线与的交点即为离子做匀速圆周运动的圆心,轨迹如图示方法弧对应的圆心角周期运动时间解得④方法二弧对应的圆心角半径为,则弧长线速度解得例解析质子的运动轨迹如图示,其圆心在处其半径又质子从处至达坐标原点处的时间为又粒子的周期为两粒子的运动轨迹如图示由几何关系得又解得与轴正方向的夹角为。
针对训练能力训练带电粒子在磁场中的运动学习目标洛伦兹力圆周运动圆心半径运动时间自主学习基础知识洛仑兹力叫洛仑兹力。
通电导线所受到的安培力实际上是作用在运动电荷上的洛仑兹力的。
洛仑兹力的方向用左手定则判定。
应用左手定则要注意判定负电荷运动所受洛仑兹力的方向,应使四指指向电荷运动的方向。
洛仑兹力的方向总是既垂直于又垂直于,即总是垂直于所决定的平面。
但在这个平面内电荷运动方向和磁场方向却不定垂直,当电荷运动方向与磁场方向不垂直时,应用左手定则不可能使四指指向电荷运动方向的同时让磁感线垂直穿入手心,这时只要磁感线从手心穿入即可。
洛仑兹力的大小,其中是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角。
当,即的方向与的方向垂直时这种情况下洛仑兹力。
当,即的方向与的方向平行时,最小。
当,即电荷与磁场无相对运动时表明了个重要结论磁场只对相对于磁场运动的电荷有作用力,而对相对磁场静止的电荷没有作用力。
洛仑兹力作用效果特点由于洛仑兹力总是垂直于电荷运动方向,因此洛仑兹力总是功。
它只能改变运动电荷的速度即动量的方向,不能改变运动电荷的速度或动能。
带电粒子在磁场中运动不计其它作用若,带电粒子以速度做运动此情况下洛伦兹力若⊥,带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度做运动。
向心力由洛伦兹力提供轨道半径公式。
周期,频率。
角频率。
说明和的两个特点和的大小与轨道半径和运动速率无关,只与和有关比荷相同的带电粒子,在同样的匀强磁场中,和相同。
二重点疑点洛伦兹力公式是如何推导的直导线长,电流为,导体中运动电荷数为,截面积为,电荷的电量为,运动速度为,则安培力所以洛仑兹力因为为单位体积内的电荷数所以式中故。
如何确立带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心半径及运动时间圆心的确定。
因为洛伦兹力指向圆心,根据⊥,画出粒子运动轨迹上任意两点般是射入和射出磁场的两点的的方向,其延长线的交点即为圆心。
半径
