高中物理第5章磁场与回旋加速器章末总结沪科版选修3-1内容摘要:

答案 BC 解析 要使小球在复合场中做匀速圆周运动,必须满足重力与电场力平衡,即 mg= Eq,方向相反,因为电场方向向上,故小球一定带正电, A错误, B正确;根据 E= Ud可得 mg= Udq,所以 U= mgdq , C 正确;小球在两板间的运动时间为整个圆周运动周期的一半,即 t= 122πmBq= πmBq, D 错误. 例 4 如图 4 所示的直角坐标系 xOy 中, x0, y0的区域内有沿 x轴正方向的匀强电场,x≥0 的区域内有垂直于 xOy 坐标平面向外的匀强磁场, x轴上 P 点坐标为 (- L,0), y轴上 M点的坐标为 (0, 2 33 L).有一个带正电的粒子从 P 点以初速度 v 沿 y轴正方向射入匀强电场区域,经过 M 点进入匀强磁场区域,然后经 x 轴上的 C 点 (图中未画出 )运动到坐标原点 O. 不计重力.求: 图 4 (1)粒子在 M 点的速度 v′; (2)C 点与 O 点的距离 x; (3)匀强电场的电场强度 E 与匀强磁场的磁感应强度 B 的比值. 解析 (1)设粒子在由 P 到 M的过程中运动时间为 t,在 M 点时速度为 v′,沿 x轴正方向的速度大小为 vx,带电粒子在第二象限做匀变速曲线运动,则: OM = vt= 2 33 L① OP = 12vxt= L② v′2= v2+ v2x③ 联解 ①②③ 得: v′= 2v④ (2)设粒子在 M点的速度 v′与 y 轴正方向的夹角为 θ,如图所示,则: tan θ= vxv ⑤ 粒子在 x≥0 的区域内受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示. ⑥ 设轨迹半径为 R,由几何关系有: OM = 2Rsin θ= 2 33 L⑦ x= 2Rcos θ⑧ 联解 ⑤⑥⑦⑧ 得: x= 23L⑨ (3)设粒子质量为 m,带电荷量为 q,则: qEOP = 12mv′2- 12mv2⑩ qv′B= mv′2R ⑪ 联解 ⑧⑨⑩ ⑪ 得: EB= v2 答案 (1)2v (2)23L (3)v2 1.。
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