第八章 磁場 章末歸納提升

《第八章 磁場 章末歸納提升》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、(對應(yīng)學(xué)生用書第151頁)對稱思想在帶電粒子圓周運動中的　　　　應(yīng)用粒子沿直線邊界進入磁場，直線邊界必為其軌跡圓的一條弦，所以軌跡圓的圓心必在邊界垂線上，這樣可畫出軌跡．同樣，粒子沿半徑方向進入有界圓形磁場區(qū)域時，根據(jù)對稱性，射出磁場時速度方向也一定沿磁場圓的半徑方向．　如圖8－1所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負分別是(　　)圖8－1A.，正電荷　　　　　

2、　　B.，正電荷C.，負電荷D.，負電荷【解析】　粒子穿過y軸正半軸，由左手定則可判斷粒子帶負電．根據(jù)帶電粒子在有界磁場中運動的對稱性作出粒子在磁場中運動軌跡如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可得：r＋rsin30°＝a，解得：r＝a由r＝得：＝.【答案】　C【遷移應(yīng)用】1．如圖8－2所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xOy平面并指向紙面外，磁感強度為B，一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xOy平面內(nèi)，與x軸正方向的夾角為θ.若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L，求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m.圖8－2【解析】　帶正電的電粒子射入磁場后，由于受洛倫茲力作用而做

3、勻速圓周運動，由左手定則可知，粒子沿順時針方向運動并從x軸負半軸射出磁場如圖所示．令出射點為M，則OM＝L由幾何關(guān)系易知sinθ＝①又因為洛倫茲力提供向心力，即qv0B＝m所以R＝②由①②解得＝.【答案】　帶電粒子在組合場中運動的分析方法(1)弄清組合場的情況，將粒子的運動分為不同的階段，準確畫出粒子的軌跡．(2)確定粒子在不同區(qū)域運動的規(guī)律．如電場中的加速類平拋運動、磁場中的圓周運動等，應(yīng)用動能定理、運動的合成與分解、洛倫茲力提供向心力等規(guī)律列出各階段方程．(3)將各階段的運動聯(lián)立起來，第一階段的末速度就是第二階段的初速度，根據(jù)各方程之間的關(guān)系求出問題的答案．　(2012·山東省

4、實驗中學(xué)模擬)如圖8－3所示，A、B間存在與豎直方向成45°斜向上的勻強電場E1，B、C間存在豎直向上的勻強電場E2，A、B的間距為1.25m，B、C的間距為3m，C為熒光屏．一質(zhì)量m＝1.0×10－3kg，電荷量q＝＋1.0×10－2C的帶電粒子由a點靜止釋放，恰好沿水平方向經(jīng)過b點到達熒光屏上的O點．若在B、C間再加方向垂直于紙面向外且大小B＝0.1T的勻強磁場，粒子經(jīng)b點偏轉(zhuǎn)到達熒光屏的O′點(圖中未畫出)．取g＝10m/s2.求：圖8－3(1)E1的大小；(2)加上磁場后，粒子由b點到O′點電勢能的變化量．【解析】　(1)粒子在A、B間做勻加速直線運動，豎直方向受力平衡，則

5、有：qE1cos45°＝mg解得：E1＝N/C＝1.4N/C.(2)粒子從a到b的過程中，由動能定理得：qE1dABsin45°＝mv解得vb＝＝5m/s加磁場前粒子在B、C間必做勻速直線運動，則有：qE2＝mg加磁場后粒子在B、C間必做勻速圓周運動，如圖所示，由動力學(xué)知識可得：qvbB＝m解得：R＝5m設(shè)偏轉(zhuǎn)距離為y，由幾何知識得：R2＝d＋(R－y)2代入數(shù)據(jù)得y＝1.0m粒子在B、C間運動時電場力做的功為：W＝－qE2y＝－mgy＝－1.0×10－2J.由功能關(guān)系知，粒子的電勢能增加了1.0×10－2J.【答案】　(1)1.4N/C　(2)1.0×10－2J【遷移應(yīng)用】2．如

6、圖8－4所示，勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域緊鄰且寬度相等均為d，電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場方向垂直紙面向里，一帶正電粒子從O點以速度v0沿垂直電場方向進入電場，從A點射出電場進入磁場，離開電場時帶電粒子在電場方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場寬度的一半，當粒子從磁場右邊界上C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方向一致，已知d、v0(帶電粒子重力不計)，求：圖8－4(1)粒子從C點穿出磁場時的速度v；(2)電場強度E和磁感應(yīng)強度B的比值.【解析】　(1)粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時做類平拋運動，則垂直電場方向有d＝v0t，平行電場方向有＝t解得vy＝v0，則到A點時速度為v＝v0粒子在磁場中運

7、動時速度大小不變，所以粒子從C點穿出磁場時速度仍為v0.(2)在電場中偏轉(zhuǎn)時，出A點時速度與水平方向成45°角vy＝t＝，并且vy＝v0解得E＝在磁場中做勻速圓周運動，如圖所示由幾何關(guān)系得R＝d又qvB＝，且v＝v0解得B＝則＝v0.【答案】　(1)v0　(2)v0(對應(yīng)學(xué)生用書第152頁)臨界條件和對稱條件的應(yīng)用　(2013屆西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)模擬)如圖8－5所示，在空間中存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，其邊界AB、CD的寬度為d，在左邊界的Q點處有一