粤教版物理选修3-1作业：第3章 磁场 第6节

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1、www.ks5u.com第六节　洛伦兹力与现代技术1．洛伦兹力方向总是________于速度方向，所以洛伦兹力不对带电粒子________，它只改变带电粒子速度的________，不改变带电粒子速度的________．2．垂直射入匀强磁场的带电粒子，在匀强磁场中做________________．洛伦兹力充当________．即Bqv＝____________，所以r＝________，由v＝，得知T＝____________.3．质谱仪的原理和应用(1)原理图：如图1所示．图1(2)加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：________＝mv2①(3)偏转：带

2、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：________＝②(4)由①②两式可以求出粒子的________、________、______等，其中由r＝可知电荷量相同时，半径将随________变化．(5)质谱仪的应用：可以测定带电粒子的质量和分析______．图24．回旋加速器的原理及应用(1)构造图：如图2所示．回旋加速器的核心部件是两个________．(2)原理回旋加速器有两个铜质的D形盒D1、D2，其间留有一________，加以________电压，离子源处在中心O附近，匀强磁场________D形盒表面．粒子在两盒空间的匀强磁场中，做__

3、__________，在两盒间的空隙中，被________加速．如果交变电场的周期与粒子____________________相同，粒子在空隙中总被________，半径r逐渐增大，达到预定速率后，用静电偏转极将高能粒子引出D形盒用于科学研究．(3)用途加速器是使____________获得高能量的装置，是科学家探究__________的有力工具，而且在工、农、医药等行业得到广泛应用．5．一个质量为m、电荷量为q的粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是(　　)A．它所受的洛伦兹力是恒定不变的B．它的速度是恒定不变的C．它的速度与磁感应强度B

4、成正比D．它的运动周期与速度的大小无关6．两个粒子，带电量相等，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动(　　)A．若速率相等，则半径必相等B．若质量相等，则周期必相等C．若动能相等，则周期必相等D．若质量相等，则半径必相等【概念规律练】知识点一　带电粒子在匀强磁场中的圆周运动1．(双选)在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又垂直进入另一磁感应强度是原来的磁感应强度2倍的匀强磁场，则(　　)A．粒子的速率加倍，周期减半B．粒子的速率不变，轨道半径减半C．粒子的速率减半，轨道半径为原来的四分之一D．粒子的速率不变，周期减半2．质子(p)和α粒子以相同的速率在同一

5、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是(　　)A．Rp∶Rα＝1∶2　Tp∶Tα＝1∶2B．Rp∶Rα＝1∶1　Tp∶Tα＝1∶1C．Rp∶Rα＝1∶1　Tp∶Tα＝1∶2D．Rp∶Rα＝1∶2　Tp∶Tα＝1∶1知识点二　带电粒子在有界磁场中的圆周运动3.如图3所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？图34.一磁场宽度为L，磁感应强度为B，如图4所示，一电荷质量为m、带电

6、荷量为－q，不计重力，以某一速度(方向如图)射入磁场．若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？图4知识点三　质谱仪5.质谱仪原理如图5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的正粒子(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匀速圆周运动．求：图5(1)粒子的速度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？知识点四　回旋加速器6．(双选)在回旋加速器中(　　)A．电场用来加速带电

7、粒子，磁场则使带电粒子回旋B．电场和磁场同时用来加速带电粒子C．在交流电压一定的条件下，回旋加速器的半径越大，则带电粒子获得的动能越大D．同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关，而与交流电压的频率无关．7．有一回旋加速器，它的高频电源的频率为1.2×107Hz，D形盒的半径为0.532m，求加速氘核时所需的磁感应强度为多大？氘核所能达到的最大动能为多少？(氘核的质量为3.3×10－27kg，氘核的电荷量为1.6×10－19C)【方法技巧练】带电粒子在磁场中运动时间的确定方法8.如图6所示，在第一象限内有垂