第15講電磁接力難在哪

1、B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有磁感應(yīng)強度為B0的第1講電磁接力難在哪題一：如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。忽略重力的帶電粒子被加速電場加速后，進入 速度選擇器，速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為勻強磁場。下列表述正確的是（速度選擇器+ - EA2A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B .速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫BP,粒子的比荷越小題二：質(zhì)譜儀最初是由湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計的，他用質(zhì)譜儀證實了同位素的存在。如圖所示，容器A中有質(zhì)量分別為 m1、m2,電

2、荷量相同的兩種粒子（不考慮粒子重力及粒子間的 相互作用），它們從容器 A正下方的小孔Si不斷飄入電壓為 U的加速電場（粒子的初速度可 視為零），沿直線S1S2 （S2為小孔），以與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場中，最后打在水平放置的照相底片上。由于實際加速電壓的大小在U士 AU的范圍內(nèi)微小變化，這兩種粒子在底片上可能發(fā)生重疊。對此，下列判斷正確的有（ ）底片N MA.兩粒子均帶正電B.打在M處的粒子質(zhì)量較小C.若U 一定，AU越大越容易發(fā)生重疊 D.若AU 一定，U越大越容易發(fā)生重疊 題三：如圖所示，在y0的空間存在沿 下方存在垂直紙面向里的勻強磁場，比荷為 沿x

3、軸正方向射入電場，一段時間后經(jīng)過 穿出電場，并經(jīng)MN上的P點（未畫出） 上穿出，已知OM=0.4h,求：y軸正方向的勻強電場，在 y 型包=3n,電，所以粒子從A點由靜止釋放到擊中 D點所經(jīng)360 Bq 4 , 2qE0歷的時間為7 二mL1+/七=(4+小而。題五：(1)言竟d猴0詳解：(1)由左手定則可知粒子 a帶正電，粒子b帶負電，其運動軌跡如圖所示。in2粒子在勻強磁場中做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，有qvoB = mY,即=吧，由rBq圖知rb-rbcos 60平ra=d,粒子在磁場中運動的周期 T =空上=21U ,因兩粒子在磁場VoBq中運動的時間相等，由圖知 1 主& 二1

4、 曲，聯(lián)立解得9b 二 96Bqb4Bqamb 6Bdto（2）粒子a在區(qū)域出中先做勻減速運動再做反方向的勻加速運動，運動時間設(shè)為mttqaE0 t _ 8Bd則 v0 =-0 x,即 t =,ma 27Eo所以粒子a在電場中運動的最遠距離為V0 t 2Bvds 二一二22 7E0（3）粒子b在區(qū)域I中做類平拋運動，由類平拋規(guī)律知粒子b沿電場線方向的位移大小為.1 qb&.2、一x = v 3 v0t,而x=M1 ,聯(lián)立斛得Ei HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 2mb3.3E002設(shè)粒子b到達C點時沿電場線方向的速度為/，則v1 =qE1t

5、=2j3Vo ,所以粒子b到達C mb點時的速度大小為 v =41；+v： =Y13v0。2題六：（1） mv0-（2）2eE2.2 m2v042e2E2（3）2mv0 3 二 mv0eE 4eE詳解：（1）粒子從M點到N點做類平拋運動,12設(shè)運動時間為t1,則有d = at1 , 2d = v0tl, 22eE ，口 mv0 a =,解得 d =m2eE（2）根據(jù)題意，作出質(zhì)子的運動軌跡如圖所示。設(shè)粒子到達N點時沿x軸正方向的分速度為 Vx,則vx =，2Od = Vo,質(zhì)子進入磁場時的速度大小為v = vvx +v1 = J2v0 ,質(zhì)子進入磁場時速度方向與x軸正方向的夾角為 45 ,由幾

6、何關(guān)系知，質(zhì)子在磁場中做圓周運動的半徑為R = J2d, AB邊的最小長度為2R=2、Qd , BC邊的最小長度為 R+ d= J2d +d,矩形區(qū)域的最小面積為C 二 242 、. 2 m v0S 一父 22 二 mv0一根2 e E（3）質(zhì)子在磁場中運動的圓心角為3n ,運動時間t2 =-T ,又T=4=R24.2v0質(zhì)子在第一象限運動時間t1 -2dmv0 一,一一 一0 ,所以質(zhì)子由M點出發(fā)返回M點所需的時間為 eEm/s （3）離屏幕中心上 0.2 m、下0.18 m據(jù)對稱性，質(zhì)子在第二象限運動的時間與在第一象限運動的時間相等。V02mv03二 mv0I 2ti +t2 +oeE 4

7、eE題七：(1) 0.2 m (2)4 M05詳解：（1） t= 0時射入電場的帶電粒子不被加速，進入磁場做圓周運動的半徑最小，由洛2倫茲力提供向心力得 qv0B =mv-,解得rmin =0.2 m。其運動軌跡恰好與 EF相切，如圖 r . min在電壓低于100 V時，帶電粒子能從兩板間射出電場，電壓高于100 V時，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場時，速度最大，則有1212 U5mvmax = - mv0 + q ,解得 vmax=十 2 MO m/s。222（3）由（1）知粒子打在屏幕上的最高點到O點的距離為0.2 m,由（2）知粒子射出電場2速度最

8、大時，打在屏幕上的位置最低，其運動軌跡如圖中n所示，由qBvmaxumMmaL得rmax2EFrmax= m,由數(shù)學(xué)知識可得 QF= rmaxmax sin 45 = 0.08 m ,所以市電粒子打在屏昴上的范圍為離屏幕中心上0.2 m、下0.18 m。3 . 3題八：（1） -L （2） （1-一）L63詳解：（1）設(shè)粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度為v0,由動能定理得qU0 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 22豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移 y =1at2 =qUcDL =5D1，2mdv0 24dU0由圖可知 U CD max = 一 U 0 ,解得 ymax = L。 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 6(2) t =T時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的粒子剛好不能穿出磁場時，環(huán)帶寬度為磁場的最小寬度。23 d1設(shè)粒子進入磁場時的速度為 v, y = L= 一，Uy=U0,對粒子的偏轉(zhuǎn)過程，由動62 y 3222能定理得q1U