第九章 第2单元 课下综合提升

第九章 第2单元 课下综合提升内容摘要：

1、，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。 云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。 云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。 分析此径迹可知粒子()图 1A带正电，由下往上运动B带正电，由上往下运动C带负电，由上往下运动D带负电，由下往上运动解析：由题图可以看出，上方的轨迹半径小，说明粒子的速度小，所以粒子是从下方往上方运动，再根据左手定则，可以判定粒子带正电，故选 A。 答案：一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图2 所示。 粒子 a 的运动轨迹半径为 子 b 的运动轨迹半径为 r 1，q 1、q 2 分别是粒子 a、b 所带的电荷量，则()图 2Aa 带负电、b 带正电、比 2、荷之比为 21a 带负电、b 带正电、比荷之比为 12a 带正电、b 带负电、比荷之比为 21a 带正电、b 带负电、比荷之比为 11据磁场方向及两粒子在磁场中的偏转方向可判断出 a、b 分别带正、负电，根据半径之比可计算出比荷之比为 21。 答案：，如图 3 为质谱仪的原理图。 设想有一个静止的质量为 m、 带电量为 q 的带电粒子(不计重力) ，经电压为 U 的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为 B 的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的 P 点，设 OPx，则在图 4 中能正确反映 x 与 U 之间的函数关系的是( )图 3图 4解析：带电粒子先经加速电场加速，故 入磁场后偏转，OPx2r12， 3、两式联立得 OPx ，所以 B 正确。 2答案： 所示，摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在 摆动过程中，由 A 摆到最低点 C 时，摆线拉力的大小为 球加速度大小为 B 摆到最低点 C 时，摆线拉力的大小为 球加速度大小为 ()图 5AF 1F 2，a 1a 2BF 1F 2，a 1a 2CF 1F 2，a 1a 2DF 1F 2，a 1a 2解析：绳的拉力、洛伦兹力始终与单摆的运动方向垂直，不做功。 只有重力做功，所a 2，当单摆由 时，绳的拉力和洛伦兹力方向相同，由 的拉力与洛伦兹力方向相反，故 2。 答案：r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场 4、，一个带电粒子(不计重力)从 A 点以速度 直于磁场方向射入磁场中，并从 B 点射出。 120 ，如图 6所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()图 6A. 3 20 可知，弧 60 ，故t T ，但题中已知条件不够，没有此项选择，另想办法找规16 t。 由匀速圆周运动 t /图中分析有 R r，则 r r，3则 t /。 D 项正确。 所示，在 x0、y 0 的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于面向里，大小为 B。 现有一质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，在 x 轴上到原点的距离为 P 点，以平行于 y 轴的初速度射入此磁场，在磁场力作用下沿垂直于 y 轴的方向射出此磁场，不计重力 5、的影响。 下列分析错误的是( )图 7能确定粒子通过 y 轴时的位置B能确定粒子速度的大小C能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D以上三个判断都不对解析：因粒子垂直于 垂直于 确定坐标原点 径 Rx 0。 由 可知，可求出 ，由 t ，T ，可求出4 2，也能求出粒子射出磁场的位置，yx 0，故 A、B 、C 均正确。 所示，一个质量为 m、电荷量为q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中(不计空气阻力)。 现给圆环向右的初速度 以后的运动过程中，圆环运动的速度图像不可能是图 9 中的()图 8图 9解析：圆环受到的洛伦兹力向上，若 则弹力为零，摩擦力为 6、零，圆环做匀速直线运动，选项 A 正确；若 杆对圆环有弹力，摩擦力不为零，圆环做减速运动，当速度减小到使洛伦兹力与重力平衡时，将做匀速直线运动，选项 D 正确；若速度大小1 m 2q m 2q 2m 3q 3m 2q 3m q 图中 a、b、c 处进入的粒子对应表中的编号分别为()A3、5、4 B4、2、5C5、3、2 D2、4、5解析：由带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹并结合左手定则可知，a、b、c 三个带电、正、负电荷，而 a、b、c 三个带电粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 r1r23 2，由 R 可知五个带电粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 22332，所以 a、b、c 三个带电粒子 7、分别是编号 2、4、5 三个，D 正确。 答案：2 所示，与匀强磁场垂直的边长为 a 的等边三角形，磁场垂直于纸面向外，比荷为 的电子以速度 A 点沿 向射入，欲使电子能经过 ，则磁感 的取值应为()图 12AB BB 3题意，如图所示，电子正好经过 时圆周运动的半径R ，要想电子从 周运动的半径要大于 ，由a3 r 有 ，即 B ，C 选项正案：同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图 13 所示。 一个边长为 L 的正方形盒子，在 a 处和 的中点 e 处各有一个小孔，e 外有一能显示粒子从 e 孔射出的荧光屏 M。 盒子内有一方向垂直于 面的匀强磁场，磁感应强度为 B。 粒子源不断地 8、发射相同的带电粒子，粒子的初速度可忽略，先让粒子经过电压为 U 的电场加速，然后粒子立即由 a 孔射入盒内，粒子经磁场偏转后恰好从 e 孔射出。 不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力。 问：你认为该同学的设计方案可行吗。 若可行，求出带电粒子的比荷；若不可行，说明你的理由。 ：可行设粒子经电场加速后离开电场时速度为 v，根据动能定理：迹如图所示，设圆周12半径为 R，由几何关系可得(LR) 2(L/2) 2R 2。 28行 4 所示，在磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为。 一质量为 m、带电荷量为q 的圆环 A 套在 上，圆环与棒间的动摩擦因数为 ，且 让圆环 A 由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：图 14(1)圆环 A 的最大加速度为多大。 获得最大加速度时的速度为多大。 (2)圆环 A 能够达到的最大速度为多大。 解析：(1)由于 以环将由静止开始沿棒下滑。 环 到重力 伦兹力 的弹力 F 据牛顿第二定律，对圆环 f 1 N1B0( 即 )时， am此时 mg v 1。 )设当环 受杆的弹力为 擦力为F 时应有 a0，即 f 2在垂直杆方向上qv v m。 mg1)mgqB。