浙江温州2012高中物理会考d级知识条目——用洛伦兹力.docVIP

浙江省温州市2012高中物理会考d级知识条目——用洛伦兹力和牛顿定律求解较简单的问题强化训练6 1.如图8-3-1所示，在阴极射线管的正下方平行放置一根通有强直流电流的长直导线，且电流的方向水平向右，则阴极射线将会 （ ） A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转 研究对象为电子，带负电，一般不计重力，所以偏转方向只与洛伦兹力的方向有关，根据左手定则（注意带负电）判断，所受的洛伦兹力方向向上。所以A选项正确。2.如图8-3-3甲所示，一重力不计的带正电的粒子，以速度v垂直于匀强磁场边界射入磁场中，磁场的宽度为L，磁感应强度为B，粒子的质量为m，电荷量为q，粒子能够从另一边界射出，求粒子射出磁场时的偏转位移和穿越磁场的时间。 解析设偏转位移为y，轨道半径为R，画出粒子的运动圆弧，确定圆心，如图8-3-3乙所示。 几何关系式为 R2－(R－y)2=L2 又 ；解得： 如电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图8-4-19所示.求匀强磁场的磁感应强度.(已知电子的质量为m,电量为e)解析电子在M、N间加速后获得的速度为v,由动能定理得： 电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则： 电子在磁场中的轨迹如图，由几何得： 由以上三式得： 解析：电子在磁场中运动，只受洛伦兹力作用，故其轨迹是圆弧一部分，又因为f⊥v，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向交点上，如图中的O点，由几何知识知，AB间圆心角θ=300，OB为半径．所以r=d/sin300=2d． 又由r=得m＝2dBe／v． 又因为AB圆心角是300，所以穿过时间 t=T=×=． 5.如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子的电荷量和质量之比。 解析：带电离子射入磁场后，在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动，由 得半径： 由于带电离子从磁场边缘射入，它在磁场中的轨迹不可能是整圆。由偏转方向知，最后粒子必从x轴负方向上某处离开磁场，其运动轨迹如图所示. 已知OA=L，圆心必在OA的中垂线上.由几何关系知： 解得粒子的荷质比为 6.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电量为q的正离子，离子产生出来时速度很小，可以看作速度为零。产生的离子经过电压U加速，进入磁感强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动，到达记录它的照相底片上的P点。测得P点到入口处S1的距离为x。m。 解析：离子的质量m是不能直接测量的，但通过离子在磁场中的偏转而转化为距离进行测量。当离子在电场中加速时应用动能定理可得： qU= 当离子在磁场中偏转时应用牛顿定律可得： Bqv= 由上述二式求得 m=. 精品系列资料 传播先进教育理念 提供最佳教学方法 联系地址：郑州市经五路66号河南电子音像出版社有限公司 邮编 450002 电话 400-688-1789 第 1 页 共 3 页 U S1 x P C A B y x O ( B y x O (