《高考物理二輪復(fù)習(xí)專題六 磁場(chǎng) 第21課時(shí) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪復(fù)習(xí)專題六 磁場(chǎng) 第21課時(shí) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件1（38頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 2 1 課 時(shí) 帶 電 粒 子 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 疑 難 點(diǎn) 一 回 旋 加 速 器 和 質(zhì) 譜 儀1.質(zhì) 譜 儀 的 原 理 圖 1 2.回 旋 加 速 器 的 原 理 圖 2 【 練 1】 如 圖 3甲 所 示 是 用 來 加 速 帶 電 粒 子 的 回 旋 加 速 器 的 示 意圖 ， 其 核 心 部 分 是 兩 個(gè) D形 金 屬 盒 。 在 加 速 帶 電 粒 子 時(shí) ， 兩金 屬 盒 置 于 勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 ， 兩 盒 分 別 與 高 頻 電 源 相 連 。 帶 電 粒子 在 磁 場(chǎng) 中 運(yùn) 動(dòng) 的 動(dòng) 能 Ek隨 時(shí) 間 t的 變 化 規(guī) 律 如 圖 乙 所
2、示 ， 忽略 帶 電 粒 子 在 電 場(chǎng) 中 的 加 速 時(shí) 間 ， 則 下 列 判 斷 正 確 的 是 ( )圖 3 A.在 Ek t圖 中 應(yīng) 有 t4 t3 t3 t2 t2 t1B.加 速 電 壓 越 大 ， 粒 子 最 后 獲 得 的 動(dòng) 能 就 越 大C.粒 子 加 速 次 數(shù) 越 多 ， 粒 子 最 大 動(dòng) 能 一 定 越 大D.要 想 粒 子 獲 得 的 最 大 動(dòng) 能 增 大 ， 可 增 加 D形 盒 的 面 積 答 案 D 疑 難 點(diǎn) 二 帶 電 粒 子 在 組 合 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng)“ 磁 偏 轉(zhuǎn) ”和“電偏轉(zhuǎn)”的比較 電 偏 轉(zhuǎn) 磁 偏 轉(zhuǎn)偏 轉(zhuǎn) 條 件 帶 電 粒 子
3、 以 v E進(jìn) 入勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) (不 計(jì) 重 力 ) 帶 電 粒 子 以 v B進(jìn) 入勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) (不 計(jì) 重 力 )受 力 情 況 只 受 恒 定 的 電 場(chǎng) 力 FEq 只 受 大 小 恒 定 的 洛 倫茲 力 F qvB運(yùn) 動(dòng) 情 況 類 平 拋 運(yùn) 動(dòng) 勻 速 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 【 練 2】 如 圖 4所 示 ， 足 夠 大 的 平 行 擋 板 A1、 A2豎 直 放 置 ， 間 距6L。 兩 板 間 存 在 兩 個(gè) 方 向 相 反 的 勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 區(qū) 域 和 ， 以 水平 面 MN為 理 想 分 界 面 ， 區(qū) 的 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 為 B0， 方 向 垂 直 紙面 向 外
4、 。 A1、 A2上 各 有 位 置 正 對(duì) 的 小 孔 S1、 S2， 兩 孔 與 分 界面 MN的 距 離 均 為 L。 質(zhì) 量 為 m 、 電 量 為 q的 粒 子 經(jīng) 寬 度 為 d的 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 由 靜 止 加 速 后 ， 沿 水 平 方 向 從 S1進(jìn) 入 區(qū) ， 并 直接 偏 轉(zhuǎn) 到 MN上 的 P點(diǎn) ， 再 進(jìn) 入 區(qū) ， P點(diǎn) 與 A1板 的 距 離 是 L的k倍 ， 不 計(jì) 重 力 ， 碰 到 擋 板 的 粒 子 不 予 考 慮 。 (1)若 k 1， 求 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 的 電 場(chǎng) 強(qiáng) 度 E；(2)若 2k3， 且 粒 子 沿 水 平 方 向 從 S2射 出 ， 求
5、 出 粒 子 在 磁 場(chǎng) 中 的速 度 大 小 v與 k的 關(guān) 系 式 和 區(qū) 的 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 B與 k的 關(guān) 系 式 。圖 4 (2)由 于 P距 離 A1為 kL， 且 2 k 3， 粒 子 從 S2水 平 飛 出 ， 該 粒 子運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 如 圖 所 示 ， 則 根 據(jù) S1到 界 線 處 的 軌 跡 有 ： 疑 難 點(diǎn) 三 帶 電 粒 子 在 疊 加 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 【 練 3】 (多 選 )如 圖 5所 示 ， 虛 線 框 中 存 在 垂 直 紙 面 向 外 的 勻 強(qiáng)磁 場(chǎng) B和 平 行 紙 面 且 與 豎 直 平 面 夾 角 為 45 的 斜 向 下 的 勻 強(qiáng)電
6、 場(chǎng) E， 有 一 質(zhì) 量 為 m 、 電 荷 量 為 q的 帶 負(fù) 電 的 小 球 在 高 為 h處 的 P點(diǎn) 從 靜 止 開 始 自 由 下 落 ， 當(dāng) 小 球 運(yùn) 動(dòng) 到 復(fù) 合 場(chǎng) 內(nèi) 時(shí) 剛好 做 直 線 運(yùn) 動(dòng) ， 那 么 ( ) 圖 5 解 析 小 球 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 受 到 豎 直 向 下 的 重 力 、與 電 場(chǎng) 強(qiáng) 度 方 向 相 反 的 電 場(chǎng) 力 和 水 平 向 右 的洛 倫 茲 力 的 作 用 ， 如 圖 所 示 。 其 中 重 力 和 電場(chǎng) 力 是 恒 力 ， 而 洛 倫 茲 力 的 大 小 與 小 球 的 速度 大 小 成 正 比 ， 若 小 球 做 的 是
7、變 速 運(yùn) 動(dòng) ， 那 答 案 AB 真題示例【 例 1】 (201510月 浙 江 選 考 )如 圖 6是 水 平 放 置 的 小 型 粒 子 加速 器 的 原 理 示 意 圖 ， 區(qū) 域 和 存 在 方 向 垂 直 紙 面 向 里 的 勻強(qiáng) 磁 場(chǎng) B1和 B2， 長 L 1.0 m的 區(qū) 域 存 在 場(chǎng) 強(qiáng) 大 小 E5.0 104 V/m、 方 向 水 平 向 右 的 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 。 區(qū) 域 中 間 上 方有 一 離 子 源 S， 水 平 向 左 發(fā) 射 動(dòng) 能 Ek0 4.0 104 eV的 氘 核 ，氘 核 最 終 從 區(qū) 域 下 方 的 P點(diǎn) 水 平 射 出 。 S、 P兩
8、點(diǎn) 間 的 高 度差 h 0.10 m。 圖 6 (1)求 氘 核 經(jīng) 過 兩 次 加 速 后 從 P點(diǎn) 射 出 時(shí) 的 動(dòng) 能 Ek2；(2)若 B1 1.0 T， 要 使 氘 核 經(jīng) 過 兩 次 加 速 后 從 P點(diǎn) 射 出 ， 求 區(qū) 域 的 最 小 寬 度 d；(3)若 B1 1.0 T， 要 使 氘 核 經(jīng) 過 兩 次 加 速 后 從 P點(diǎn) 射 出 ， 求 區(qū) 域 的 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 B2。解析(1)由 動(dòng) 能 定 理 W Ek2 Ek0電 場(chǎng) 力 做 功 W qE2L得 E k2 Ek0 qE2L 1.4 105 eV 2.24 10 14 J (3)氘 核 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 如
9、 圖 所 示答 案 (1)2.24 10 14 J (2)0.06 m (3)1.2 T (1)當(dāng) 區(qū) 域 加 電 場(chǎng) 、 區(qū) 域 不 加 磁 場(chǎng) 時(shí) ， 求 能 在 屏 上 探 測(cè) 到質(zhì) 子 束 的 外 加 電 場(chǎng) 的 最 大 值 Emax；(2)當(dāng) 區(qū) 域 不 加 電 場(chǎng) 、 區(qū) 域 加 磁 場(chǎng) 時(shí) ， 求 能 在 屏 上 探 測(cè) 到質(zhì) 子 束 的 外 加 磁 場(chǎng) 的 最 大 值 Bmax； (3)當(dāng) 區(qū) 域 加 電 場(chǎng) E小 于 (1)中 的 Emax， 質(zhì) 子 束 進(jìn) 入 區(qū) 域 和 離開 區(qū) 域 的 位 置 等 高 ， 求 區(qū) 域 中 的 磁 場(chǎng) B與 區(qū) 域 中 的 電 場(chǎng) E之
10、間 的 關(guān) 系 式 。 圖 7 沖刺訓(xùn)練1.(多 選 )粒 子 回 旋 加 速 器 的 工 作 原 理 如 圖 8所 示 ， 置 于 真 空 中 的 D形 金 屬 盒 的 半 徑 為 R， 兩 金 屬 盒 間 的 狹 縫 很 小 ， 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度為 B的 勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 與 金 屬 盒 盒 面 垂 直 ， 高 頻 交 流 電 源 的 頻 率 為 f，加 速 電 場(chǎng) 的 電 壓 為 U， 若 中 心 粒 子 源 處 產(chǎn) 生 的 質(zhì) 子 質(zhì) 量 為 m ，電 荷 量 為 e， 在 加 速 器 中 被 加 速 。 不 考 慮 相 對(duì) 論 效 應(yīng) ， 則 下列 說 法 正 確 的 是 ( ) 圖
11、 8 答 案 CD 2.如 圖 9所 示 的 平 面 直 角 坐 標(biāo) 系 xOy， 在 第 象 限 內(nèi) 有 平 行 于 y軸的 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) ， 方 向 沿 y軸 正 方 向 ； 在 第 象 限 的 正 三 角 形 abc區(qū) 域 內(nèi) 有 勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) ， 方 向 垂 直 于 xOy平 面 向 里 ， 正 三 角 形 邊長 為 L， 且 ab邊 與 y軸 平 行 。 一 質(zhì) 量 為 m 、 電 荷 量 為 q的 粒 子 ，從 y軸 上 的 P(0， h)點(diǎn) ， 以 大 小 為 v0的 速 度 沿 x軸 正 方 向 射 入 電場(chǎng) ， 通 過 電 場(chǎng) 后 從 x軸 上 的 a(2h， 0)點(diǎn) 進(jìn) 入 第 象 限 ， 又 經(jīng) 過磁 場(chǎng) 從 y軸 上 的 某 點(diǎn) 進(jìn) 入 第 象 限 ， 且 速 度 與 y軸 負(fù) 方 向 成45 角 ， 不 計(jì) 粒 子 所 受 的 重 力 。 求 ： (1)電 場(chǎng) 強(qiáng) 度 E的 大 小 ；(2)粒 子 到 達(dá) a點(diǎn) 時(shí) 速 度 的 大 小 和 方 向 ；(3)abc區(qū) 域 內(nèi) 磁 場(chǎng) 的 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 B的 最 小 值 。圖 9 圖 10 (1)N點(diǎn) 的 坐 標(biāo) ；(2)圓 形 磁 場(chǎng) 的 最 小 面 積 。
高考物理二輪復(fù)習(xí)專題六 磁場(chǎng) 第21課時(shí) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件1
