第5章学案5

第5章学案5内容摘要：

，A、D正确，B、C错误.3.(速度选择器原理的理解)如图7所示为速度选择器装置，＋q、质量为m的粒子(不计重力)以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是(　　)图7＋2q，粒子将向下偏转－2q，粒子仍能沿直线穿过，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大，粒子仍能沿直线穿过答案　BC解析　粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；根据平衡条件，有：qvB＝qE ，解得：v＝，只要粒子速度为，就能沿直线匀速通过选择器；若带电粒子所带电荷量为＋2q，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器，故A错误；若带电粒子所带电量为－2q，只要粒子速度为，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器，故B正确；若带电粒子速度为2v，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，故会偏转，克服电场力做功，电势能增大，故C正确；若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故D错误.4.(带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题)如图8所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30176。 的方向进入磁场，运动到A点(图中未画出)时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则(　　)图8＝答案　BC解析　根据粒子的运动方向，由左手定则判断可知粒子带负电，A项错；运动过程中粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向变化，D项错；粒子做圆周运动的半径r＝，周期T＝，从O点到A点速度的偏向角为60176。 ，即运动了T，所以由几何知识求得点A与x轴的距离为，粒子由O到A经历时间t＝，B、C两项正确.题组一　回旋加速器原理的理解，使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，(　　)图1答案　A解析　由于粒子在磁场中只受洛伦兹力，且洛伦兹力与运动方向垂直，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动，A正确；由T＝可知粒子在磁场中运动的周期与半径无关，故粒子由A0运动到A1与粒子由A2运动到A3所用时间相等，B错误；由nqU＝mv2和R＝可得，R＝ ，n为加速次数，所以粒子的轨道半径与它被电场加速的次数的平方根成正比，C错误；由T＝可知粒子在磁场中运动的周期与速率无关，.，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得较大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，(　　)图电荷量和磁感应强度决定答案　AC解析　当粒子从D形盒中出来时速度最大，由qvmB＝m，其中R为D型盒的半径，得vm＝，可见最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大，A正确；粒子被加速后的最大动能Ekm＝mv＝m()2B2R2与高频电源的加速电压无关，B错误；高频电源频率与粒子在磁场中做匀速圆周运动的频率相同，则f＝，可见频率由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定，C正确；洛伦兹力不做功，所以粒子从电场中获得能量，、C.，若磁场相同，则加在两个D形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为(　　)∶1 ∶3 ∶1 ∶2答案　D解析　解决本题的关键是知道回旋加速器中，加速电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.带电粒子在磁场中的运动。