磁場(chǎng)力的作用

磁場(chǎng)力的作用第1頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安培力作用下物體的運(yùn)動(dòng)方向的判斷：NS第2頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月NSNSxyzIF討論可能的磁場(chǎng)方向第3頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月斜面類問(wèn)題：BB以上斜面光滑，電流強(qiáng)度為I，討論能使導(dǎo)線靜止在斜面上的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。B再討論能使導(dǎo)線靜止在斜面上的B的所有可能的方向如果斜面粗糙呢？動(dòng)摩擦因數(shù)為μ第4頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ErRabθθB如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，導(dǎo)線ab與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，為使導(dǎo)線靜止在斜面上，求滑動(dòng)變阻器的阻值范圍？（導(dǎo)線電阻不計(jì)）第5頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ErabChs已知量如圖，求（1）安培力做的功（2）最終電容器兩極板的電壓。L第6頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：主要指勻速圓周運(yùn)動(dòng)先討論安培力和洛侖茲力的關(guān)系，以及做功問(wèn)題 二、洛侖茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力大?。築∥vF=0B⊥vF=qvBB既不垂直也不平行IL，F(xiàn)=qvBsinθ（θ為Bv夾角）相關(guān)公式：洛侖茲力提供向心力可求得：第7頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、無(wú)界磁場(chǎng)：顯然帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)相同速率，方向不同第8頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月相同方向，速率不同第9頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(04廣東、廣西）真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T。磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光板ab，板面與磁場(chǎng)方向平行。在距ab的距離為l=16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的α放射源S，它向各個(gè)方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度都是v=3.0×106m/s。已知α粒子的電荷與質(zhì)量之比q/m=5.0×107C/kg。現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的α粒子，求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。

第10頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(05全國(guó))在水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，哪個(gè)圖是正確的？第11頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、半無(wú)界磁場(chǎng)第12頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月θ如圖，正負(fù)電子以相同的速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，θ=300，求射出時(shí)相距多遠(yuǎn)，時(shí)間相差多少？（質(zhì)量為m，電量e）B第13頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月θθ第14頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例題：（99全國(guó)高考題）如圖虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,O是MN上一點(diǎn)，從O點(diǎn)可以向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射電量為+q質(zhì)量為m速率為v的粒子，粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度可在紙面內(nèi)各個(gè)方向，已知先后射入的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的P點(diǎn)相遇，P到O的距離為L(zhǎng)，不計(jì)重力以及粒子間的相互作用求(1)所考查的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑(2)這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔。MNOP第15頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月mvLqBqBmt2arccos4=Dpqp2)22(2Tt′-=pq221Tt′=12ttt-=D(1)Bqv=mv2/R得R=mv/Bq(2)第16頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、左右有界磁場(chǎng)：要求不從右邊界出去，利用幾何關(guān)系找半徑（分別討論正負(fù)電荷）再討論速度450d討論在右邊界上有正電荷打出的區(qū)域第17頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、矩形有界磁場(chǎng)450ABCD1、討論粒子能從AB邊界射出磁場(chǎng)的速度范圍B2、速度不受限制，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間如果AB、CD邊無(wú)限長(zhǎng)呢？第18頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月450第19頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月450第20頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、圓形有界磁場(chǎng)θ1、討論相應(yīng)的角度關(guān)系2、討論相應(yīng)的半徑、時(shí)間、弧長(zhǎng)第21頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、討論相應(yīng)的角度關(guān)系2、討論相應(yīng)的半徑、時(shí)間、弧長(zhǎng)第22頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例題、在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速率沿-x方向射入磁場(chǎng)，它恰好從磁場(chǎng)邊界與Y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出，（1）請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求比荷；（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小的大小變?yōu)锽，，該粒子仍從A點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度相對(duì)于入射方向改變了600，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B，的大小？運(yùn)動(dòng)時(shí)間？COxyA第23頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月O第24頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解題方法總結(jié):帶電粒子在垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)1.任意兩點(diǎn)洛侖茲力方向必交于圓心，圓周上弦的中垂線必過(guò)圓心。2.畫(huà)圖由幾何關(guān)系求半徑，由牛頓第二定律求半徑，按比例關(guān)系求半徑，由勾股定理求半徑。3.通過(guò)找圓心角求運(yùn)動(dòng)時(shí)間，周期相同的圓周運(yùn)動(dòng)圓心角相同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，速率相同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間決定于弧長(zhǎng)。4.若磁場(chǎng)為圓形區(qū)域，帶電粒子向著圓心射入必背著圓心射出。第25頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.帶電粒子進(jìn)入直邊界磁場(chǎng)區(qū)，進(jìn)入和射出方向與邊界夾角相同。6.偏轉(zhuǎn)角等于軌跡所對(duì)圓心角。7、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，范圍臨界問(wèn)題的答案往往在軌跡與邊界的“相交”或“相切”處找到。8、在軌跡與邊界“相交”或“相切”的臨界點(diǎn)用外推、內(nèi)推思維，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從而得解。9、要學(xué)會(huì)找最值,用極限思維分析問(wèn)題。第26頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、空間存在不同的兩個(gè)磁場(chǎng)帶電粒子在兩邊磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，注意兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的不同所造成的變化：半徑、周期例題：空間內(nèi)存在著以x=0平面為理想分界面的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左右兩邊磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B1﹕B2=4﹕3，方向如圖，現(xiàn)在原點(diǎn)O處有一靜止的中性原子，突然分裂為兩個(gè)帶電粒子a和b，已知a帶正電荷，分裂時(shí)初速度方向沿x軸正方向，若a粒子在第4次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)，恰好與b粒子相遇，試求a粒子和b粒子的質(zhì)量比ma﹕mb？xyB1B2O第27頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例題、如圖，在x﹤0與x﹥0的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1和B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直與紙面向里，且B1﹥B2，一帶負(fù)電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿x軸負(fù)方向射出，要使該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，B1和B2的比值應(yīng)滿足什么關(guān)系？xyOvB2B1第28頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例題：在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4與A1A3的夾角為60°，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成300角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過(guò)圓心O進(jìn)Ⅱ區(qū)，最后在從A4處射入磁場(chǎng)。已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ê雎粤Ｗ又亓Γ┑?9頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、帶電物體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)首先，必須非常清楚重力、電場(chǎng)力、洛侖茲力三個(gè)力的特點(diǎn)1、重力：恒力（大小和方向都不變）做功只與初末位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)。2、電場(chǎng)力：恒力（電性確定，大小和方向都不變）做功只與初末位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)。3、洛侖茲力：講條件v⊥B，F(xiàn)=qvB，v∥B，F(xiàn)=0，既不垂直也不平行，F(xiàn)=qvBsinθ（θ為Bv夾角）注意：既不垂直也不平行時(shí)，如果改變平行于磁場(chǎng)方向的速度，則洛侖茲力也不變。1、磁場(chǎng)電場(chǎng)不疊加，只是分區(qū)域分布第30頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例題：在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y<0的空間中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面(紙面)向外，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過(guò)y軸上y=h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0,方向沿x軸正方向；然后,經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)y軸上y=-2h處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。求：(1)

電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2)

粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向(3)

磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。（04全國(guó)）xyOP1P2P3第31頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié):在磁場(chǎng)、電場(chǎng)不交疊的復(fù)合場(chǎng)問(wèn)題中,帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律只是在兩場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的簡(jiǎn)單相加,即在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn),在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單相加.這類問(wèn)題關(guān)鍵是搞清由一場(chǎng)進(jìn)入另一場(chǎng)的速度大小和方向.第32頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、電場(chǎng)和磁場(chǎng)共存：①兩場(chǎng)同向或反向；如速度方向同電場(chǎng)，則無(wú)洛侖茲力，則做勻變速，如不同向，則為曲線運(yùn)動(dòng)，一般應(yīng)用動(dòng)能定理。②兩場(chǎng)正交（速度選擇器）+－v+－v第33頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、三場(chǎng)共存（分運(yùn)動(dòng)情況討論）①勻速直線運(yùn)動(dòng)：合外力為零，電場(chǎng)力和重力平衡，速度方向與磁場(chǎng)方向平行。或三種場(chǎng)力一直平衡。如圖沿如圖虛線運(yùn)動(dòng)，滿足qvBsinθ=qEqvBsinθ=qEθabv第34頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與磁場(chǎng)平行即可EBmgqE第35頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③非勻變速直線運(yùn)動(dòng)：加上一個(gè)外界干預(yù)（桿、墻）Evmg環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，討論運(yùn)動(dòng)情況，并求最大加速度和最大速度。第36頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月P第37頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月④勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（平拋運(yùn)動(dòng)）xyzEBv第38頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑤非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；勻速圓周運(yùn)動(dòng)，必有qE=mg，qvB提供向心力。方法總結(jié)：（1）電子、質(zhì)子、α粒子、離子等微觀粒子在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般不計(jì)重力。質(zhì)點(diǎn)、微粒、小球、液滴一般計(jì)重力。2.如做勻速直線運(yùn)動(dòng),則合外力為零.應(yīng)用平衡條件求解.3.如重力與電場(chǎng)力等值反向,則在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件求解.4.當(dāng)合外力是變力時(shí),粒子做變加速曲線運(yùn)動(dòng),應(yīng)分階段用動(dòng)能定理或能量關(guān)系求解.如有碰撞問(wèn)題要結(jié)合動(dòng)量知識(shí)求解.第39頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月上海一質(zhì)量m=0.1g的小滑塊，帶有q=5×10-4C的電荷放置在傾角α=30°的光滑斜面上（絕緣），斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示，小滑塊有靜止開(kāi)始沿斜面滑下，其斜面足夠長(zhǎng)，小滑塊至某一位置時(shí)，要離開(kāi)斜面。求：(1)

小滑塊帶何種電荷？(2)小滑塊離開(kāi)斜面的瞬時(shí)速度多大？(3)

該斜面的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)第40頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月回旋加速器:1.D型真空盒起什么作用?2.所加交變電壓的周期與帶電粒子回旋周期的關(guān)系?3.帶電粒子每回旋一周被加速幾次?4.運(yùn)動(dòng)總時(shí)間、周期、加速次數(shù)間的關(guān)系？5.每加速一次帶電粒子動(dòng)能增大多少?6.怎樣求不同軌道半徑的比,怎樣求回旋加速的總時(shí)間?7.是否加速電壓越高,被加速粒子動(dòng)能越大?如不是,那么被加速粒子最大動(dòng)能由什么決定?如何計(jì)算最大動(dòng)能?8.如果加速電壓頻率升高,被加速粒子最大動(dòng)能將增大還是減小?第41頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論:洛侖茲力垂直紙面向里結(jié)論:洛侖茲力垂直紙面向外第42頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月θF洛=BqvSinθ

第43頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Ｋ-介子衰變的方程為Ｋ-→π-＋π0,其中Ｋ-介子和π-介子帶負(fù)的基元電荷,π0介子不帶電.一個(gè)Ｋ-介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其軌跡為圓弧ＡＰ,衰變后產(chǎn)生的π-介子的軌跡為圓?。校?兩軌跡在Ｐ點(diǎn)相切,它們的半徑Ｒk-與Ｒπ-之比為2∶1.π0介子的軌跡未畫(huà)出.由此可知π-的動(dòng)量大小與π0的動(dòng)量大小之比為()A.1:1B.1:2C.1:3D.1:603理綜r=mv/Bq;mv=Bqr第44頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度的方向垂直于oxy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子,在x軸上到原點(diǎn)的距離為X0的P點(diǎn),以平行于y軸的初速度射入此磁場(chǎng),在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場(chǎng).不計(jì)重力的影響.由這些條件可知()A.不能確定粒子通過(guò)y軸時(shí)的位置B.不能確定粒子速度的大小C.不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間D.以上三個(gè)判斷都不對(duì)04春全國(guó)第45頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月霍爾效應(yīng)Ue/h=BevI=nesv其中s=hd第46頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有五種粒子以相同的速度垂直進(jìn)入均勻磁場(chǎng)B,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.設(shè)此五種粒子為:(12C);(16O2-);(23Na+);(24Mg2+);(35Cl-).若不考慮重力因素,則圖中1,2,3,4及5的示意軌跡分別代表:第47頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月04全國(guó)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁場(chǎng)分布在以O(shè)為中心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由原點(diǎn)O開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速度為v，方向沿x正方向，后來(lái)，粒子經(jīng)過(guò)y軸的夾角為30°.，P到O的距離為L(zhǎng),如圖所示.。不計(jì)重力的影響，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和xy平面上磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R。第48頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第49頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第50頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第51頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月綜合篇:1、非交疊電場(chǎng)、磁場(chǎng)2、交疊電場(chǎng)、磁場(chǎng)3、交疊電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)課前作業(yè):通過(guò)以下高考題認(rèn)真總結(jié)解題規(guī)律第52頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月04天津釷核29300Th發(fā)生衰變生成鐳核28286Ra并放出一個(gè)粒子，設(shè)該粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它進(jìn)入電勢(shì)差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場(chǎng)時(shí)，其速度為v0，經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿Ox方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Ox垂直平板電極S2，當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，其速度方向與Ox方向的夾角θ=60°如圖所示，整個(gè)裝置處于真空中，(1)寫(xiě)出釷核的衰變方程(2)求粒子在磁場(chǎng)中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R(3)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t。

第53頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月98全國(guó)在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸方向射出，射出之后，第三次到達(dá)x軸時(shí)，它與O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)。求此粒子射出時(shí)的速度v和運(yùn)動(dòng)的總路程s（重力不計(jì)）

第54頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第55頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月04全國(guó):空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子，在P點(diǎn)以某一初速開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速方向在圖中紙面內(nèi)如圖中P點(diǎn)箭頭所示，該粒子運(yùn)動(dòng)到圖中Q點(diǎn)時(shí)速度方向與P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直，如圖中Q點(diǎn)箭頭所示，已知P、Q間的距離為L(zhǎng)，若保持粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度不變，而將勻強(qiáng)磁場(chǎng)換成勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與紙面平行且與粒子在P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直，在此電場(chǎng)作用下粒子也由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，不計(jì)重力，求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；(2)兩種情況中粒子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間之差。第56頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(03春季全國(guó))在Oxyz坐標(biāo)系所在的空間中，可能存在勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)，也可能兩者都存在或都不存在，但如果都存在，已知磁場(chǎng)平行于xy平面?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m帶正電荷q的點(diǎn)電荷沿z軸正方向射入此空間中，發(fā)現(xiàn)它做速度為v0勻速度直線運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)重力，試寫(xiě)出電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分布有哪幾種可能性。要求對(duì)每一種可能性都要說(shuō)出其中電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小，以及它們之間可能存在的關(guān)系。不要求推導(dǎo)或說(shuō)明理由。第57頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月某一空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),E=10×103伏/米,沿Z軸方向,B=0.02特,沿X軸方向.有一質(zhì)子在原點(diǎn)O自靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡頂點(diǎn)A離y軸的高度h=0.5米.設(shè)質(zhì)子比荷為1×108庫(kù)/千克.試求質(zhì)子在A點(diǎn)處的加速度.eEh=mv2/2Bev-eE=ma

第58頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz（z軸正方向豎直向上），如圖所示。已知電場(chǎng)方向沿z軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小為E；磁場(chǎng)方向沿y軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B；重力加速度為g。問(wèn)：一質(zhì)量為m、帶電量為+q的從原點(diǎn)出發(fā)的質(zhì)點(diǎn)能否在坐標(biāo)軸（x，y，z）上以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)？若能，m、q、E、B、v及g應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系？若不能，說(shuō)明理由。

05黑蒙桂第59頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(96全國(guó))設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=4.0V/m磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15T。今有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量與質(zhì)量之比q/m以及磁場(chǎng)的所有可能方向（角度可用反三角函數(shù)表示）。

第60頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月地面附近空間存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,一個(gè)帶電油滴沿著與豎直方向成α角的直線運(yùn)動(dòng),由此可以判斷()A.油滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.油滴可能做變速運(yùn)動(dòng)C.如果油滴帶負(fù)電,它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D.如果油滴帶正電,它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

第61頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第62頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一束波長(zhǎng)λ的強(qiáng)光射在金屬板P的A處發(fā)生了光電效應(yīng),能從A處向各個(gè)方向逸出不同速度的光子.金屬板P的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,面積足夠大,在A點(diǎn)上方L處有一涂熒光材料的金屬條Q,并與P垂直?，F(xiàn)光束射到A處，金屬條Q受到光電子的沖擊而發(fā)出熒光的部分集中在CD間，且CD=L，光電子的質(zhì)量為m，電量為e，光速為c，（1）金屬板P逸出光電子后帶什么電？（2）計(jì)算P板金屬發(fā)出光電效應(yīng)的逸出功W（3）從D點(diǎn)飛出的光電子中，在磁場(chǎng)中飛行的最短時(shí)間是多少？

第63頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第64頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第65頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第66頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第67頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極,外電極接地,其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r0.在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在兩極間加上電壓,使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的S點(diǎn)出發(fā),速度為零.如果該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)S,則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少?(不計(jì)重力,整個(gè)裝置在真空中)第68頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第69頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用篇:課前作業(yè):1.了解回旋加速器、質(zhì)譜儀、速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)的工作原理及在科技生產(chǎn)中的應(yīng)用,如何用所學(xué)知識(shí)解決這類問(wèn)題?2.你還有那些方法來(lái)獲得高能粒子?第70頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）PET在心臟疾病診療中，需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑。氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧16獲得的，反應(yīng)中同時(shí)還產(chǎn)生另一個(gè)粒子，試寫(xiě)出該核反應(yīng)方程。（2）PET所用回旋加速器示意如圖，其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R，兩盒間距為d，在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示。質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q。設(shè)質(zhì)子從粒子源S進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度不計(jì)，質(zhì)子在加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t（其中已略去了質(zhì)子在加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間），質(zhì)子在電場(chǎng)中的加速次數(shù)于回旋半周的次數(shù)相同，加速質(zhì)子時(shí)的電壓大小可視為不變。求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U。（3）試推證當(dāng)R>>d時(shí)，質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的總時(shí)間相對(duì)于在D形盒中回旋的時(shí)間可忽略不計(jì)（質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不考慮磁場(chǎng)的影響）。05天津第71頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Sd高頻電源導(dǎo)向板B第72頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月同步加速器:第73頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月N個(gè)長(zhǎng)度逐個(gè)增大的金屬圓筒和一個(gè)靶，它們沿軸線排列成一串，如圖（圖中畫(huà)出了六個(gè)圓筒，作為示意），各筒和靶相間地連接到頻率為γ，最大電壓值為U的正弦交流電的兩端，整個(gè)裝置放在高真空容器中，圓筒的兩底面中心開(kāi)有小孔。現(xiàn)有一電量為q質(zhì)量為m的正離子沿軸線射入圓筒，并將在圓筒間及靶間的縫隙的時(shí)間可以不計(jì)，已知離子進(jìn)入第一圓筒間的電勢(shì)差U1－U2=-U，為使打在靶上的離子獲得最大能量，各個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件？并求出在這種情況下打到靶子上的離子能量。

第74頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生高能