物理:3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》学案(新人教选修3-1)
物理:3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》学案(新人教选修3-1)第3页

  相同,则r∝m1/2/q,由于α粒子和氘核的q2/m不相同,所以r不相同,答案B是错误的;如果初动量相同,则r∝q,由于α粒子和氘核的电量不相同,所以r不相同,答案C是错误的;当进入磁场前均由静止起经同一电场加速时,

  r= (2mEk)1/2/qB=(2mU/q)1/2/B∝(m/q)1/2,显然r相同.本题的正确选项是AD.

  

  拓展:本题涉及的知识有动能、动量、粒子的比荷、带电粒子在电场中的加速等,涉及的运算技能主要是比值法运算,公式的变形等,学习过程中应注重逻辑推理能力的培养。

  例3、如图3-6-2所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直平面并指向纸面外,磁感应强度为B.一带正电的粒子(不计重力)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,求该粒子的电荷量与质量之比q/m.

  解析:洛伦兹力提供向心力Bqv=mv2/r......①

  几何关系如图3-6-3所示,l/2=rsinθ......②

  整理得q/m=2v0sinθ/lB......③

  

  拓展:涉及带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题时,正确分析出几何关系是重点,为此解题过程必须作图分析。如图3-6-4为一金属圆筒的横截面,半径R,筒内有匀强磁场,磁场方向垂直纸面,磁感强度为B,磁场下面有一匀强电场,一个质量为m(重力不计)、带电量为 q的电荷,在电场作用下,沿图示轨迹由静止开始从A点运动到B点,在磁场中,速度方向偏转了600,求加速电场两极间的电压.

  [参考答案:U=3B2R2q/2m]

【能力训练】

1、质子和粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动.由此可知质子的动能E1和粒子的动能E2之比E1:E2等于( B )