（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第九章 磁場(chǎng) 專(zhuān)題強(qiáng)化三 帶電粒子在疊加場(chǎng)和組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件.ppt

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1、專(zhuān)題強(qiáng)化三帶電粒子在疊加場(chǎng)和組合場(chǎng) 中的運(yùn)動(dòng),,第九章磁場(chǎng),,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,研透命題點(diǎn),課時(shí)作業(yè),細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn),限時(shí)訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度,,研透命題點(diǎn),,,1.帶電粒子在疊加場(chǎng)中無(wú)約束情況下的運(yùn)動(dòng) (1)洛倫茲力、重力并存 若重力和洛倫茲力平衡，則帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng). 若重力和洛倫茲力不平衡，則帶電粒子將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，故機(jī)械能守恒，可由此求解問(wèn)題. (2)電場(chǎng)力、洛倫茲力并存(不計(jì)重力的微觀粒子) 若電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，則帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng). 若電場(chǎng)力和洛倫茲力不平衡，則帶電粒子將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力

2、不做功，可用動(dòng)能定理求解問(wèn)題.,,命題點(diǎn)一帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),,,(3)電場(chǎng)力、洛倫茲力、重力并存 若三力平衡，一定做勻速直線運(yùn)動(dòng). 若重力與電場(chǎng)力平衡，一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 若合力不為零且與速度方向不垂直，將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，可用能量守恒定律或動(dòng)能定理求解問(wèn)題. 2.帶電粒子在疊加場(chǎng)中有約束情況下的運(yùn)動(dòng) 帶電粒子在疊加場(chǎng)中受輕桿、輕繩、圓環(huán)、軌道等約束的情況下，常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式有直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)解題要通過(guò)受力分析明確變力、恒力做功情況，并注意洛倫茲力不做功的特點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理、能量守恒定律結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解.,例1如圖1，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，其第

3、一象限存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里.一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的微粒從原點(diǎn)出發(fā)，沿與x軸正方向的夾角為45的初速度進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中，正好做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到A(l，l)時(shí)，電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上(不計(jì)電場(chǎng)變化的時(shí)間)，粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，正好垂直于y軸穿出復(fù)合場(chǎng).不計(jì)一切阻力，求：,圖1,(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；,答案,解析微粒到達(dá)A(l，l)之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)微粒受力分析如圖甲：,(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?答案,(3)微粒在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.,答案,變式1如圖2，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上(與紙面平行

4、)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc，已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng).下列選項(xiàng)正確的是 A.mambmc B.mbmamc C.mcmamb D.mcmbma,圖2,答案,,解析設(shè)三個(gè)微粒的電荷量均為q， a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明洛倫茲力提供向心力，重力與電場(chǎng)力平衡， 即magqE b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，三力平衡， 則mbgqEqvB c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，三力平衡， 則mcgqvBqE 比較式得：mbmamc，選項(xiàng)B正確.,變式2(2019

5、屆效實(shí)中學(xué)期中)一帶電液滴在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平(圖中垂直紙面向里)，重力加速度 為g.運(yùn)動(dòng)中液滴所受浮力、空氣阻力都不計(jì)，求： (1)液滴是順時(shí)針運(yùn)動(dòng)還是逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)； (2)液滴運(yùn)動(dòng)的速度多大；,解析(1)、(2)帶電液滴所受電場(chǎng)力向上且與重力平衡，知液滴帶負(fù)電，液滴所受洛倫茲力提供向心力，由左手定則結(jié)合題圖知液滴順時(shí)針運(yùn)動(dòng).,圖2,答案,答案見(jiàn)解析,答案見(jiàn)解析,(3)若液滴運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)分裂成兩個(gè)完全相同的液滴，其中一個(gè)仍在原平面內(nèi)做半徑R13R的圓周運(yùn)動(dòng)，繞行方向不變，且圓周的最低點(diǎn)仍是

6、A點(diǎn)，則另一個(gè)液滴怎樣運(yùn)動(dòng)？,答案,答案見(jiàn)解析,分裂后第二個(gè)液滴的速度設(shè)為v2，分裂前后水平方向動(dòng)量守恒，以液滴分裂前的速度方向?yàn)檎较?即分裂后第二個(gè)液滴速度大小為v，方向向右，所受電場(chǎng)力與重力仍平衡，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針，A點(diǎn)是圓周最高點(diǎn)，圓周半徑R2R.,1.帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析思路 第1步：分階段(分過(guò)程)按照時(shí)間順序和進(jìn)入不同的區(qū)域分成幾個(gè)不同的階段； 第2步：受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，主要涉及兩種典型運(yùn)動(dòng)，如下：,,命題點(diǎn)二帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),,,勻速圓周運(yùn)動(dòng),粒子垂直于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁偏轉(zhuǎn),組合場(chǎng)中兩種典型運(yùn)動(dòng),電偏轉(zhuǎn),粒子垂直于電場(chǎng)線進(jìn)

7、入勻強(qiáng)電場(chǎng),類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),第3步：用規(guī)律,磁偏轉(zhuǎn),勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓軌跡,找半徑,定圓心,半徑公式,周期公式,,電偏轉(zhuǎn),類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),初速度方向,電場(chǎng)方向,勻速直線運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng),,2.解題步驟 (1)找關(guān)鍵點(diǎn)：確定帶電粒子在場(chǎng)區(qū)邊界的速度(包括大小和方向)是解決該類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵. (2)畫(huà)運(yùn)動(dòng)軌跡：根據(jù)受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，大致畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，有利于形象、直觀地解決問(wèn)題.,模型1磁場(chǎng)與磁場(chǎng)組合 例2人類(lèi)研究磁場(chǎng)的目的之一是通過(guò)磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng).如圖4所示是通過(guò)磁場(chǎng)控制帶電粒子運(yùn)動(dòng)的一種模型.在0 xd和d0)的粒子，其速率有兩種，分別為v1 、v2 .(不考慮粒子的重力以及

8、粒子之間的相互作用),圖4,(1)求兩種速率的粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R1和R2.,答案,(2)求兩種速率的粒子從x2d的邊界射出時(shí)，兩出射點(diǎn)的距離y的大小.,答案,解析圖甲為某一速率的粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡示意圖， 輔助線如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知： 速率為v1的粒子射出x2d邊界時(shí)的縱坐標(biāo)為：,速率為v2的粒子射出x2d邊界時(shí)的縱坐標(biāo)為：,聯(lián)立可得兩出射點(diǎn)距離的大?。?(3)在x2d的區(qū)域添加另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使得從x2d邊界射出的兩束粒子最終匯聚成一束，并平行y軸正方向運(yùn)動(dòng).在圖中用實(shí)線畫(huà)出粒子的大致運(yùn)動(dòng)軌跡(無(wú)需通過(guò)計(jì)算說(shuō)明)，用虛線畫(huà)出所添加磁場(chǎng)的邊界線.,解析兩個(gè)粒子運(yùn)

9、動(dòng)軌跡如圖乙中實(shí)線所示，磁場(chǎng)邊界如圖中傾斜虛線所示，可以使得從x2d邊界射出的兩束粒子最終匯聚成一束，并平行y軸正方向運(yùn)動(dòng).,答案,答案見(jiàn)解析圖,模型2電場(chǎng)與磁場(chǎng)組合 例3(2016浙江4月選考22)如圖5為離子探測(cè)裝置示意圖.區(qū)域、區(qū)域長(zhǎng)均為L(zhǎng)0.10 m，高均為H0.06 m.區(qū)域可加方向豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)；區(qū)域可加方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域的右端緊貼著可探測(cè)帶電粒子位置的豎直屏.質(zhì)子束沿兩板正中間以速度v1.0105 m/s水平射入，質(zhì)子荷質(zhì)比近似為 1.0108 C/kg.(忽略邊界效應(yīng)，不計(jì)重力),圖5,(1)當(dāng)區(qū)域加電場(chǎng)、區(qū)域不加磁場(chǎng)時(shí)，求能在屏

10、上探測(cè)到質(zhì)子束的外加電場(chǎng)的最大值Emax；,答案,答案200 V/m,解析質(zhì)子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),質(zhì)子恰好能到達(dá)區(qū)域右下端時(shí)，外加電場(chǎng)最大，,(2)當(dāng)區(qū)域不加電場(chǎng)、區(qū)域加磁場(chǎng)時(shí)，求能在屏上探測(cè)到質(zhì)子束的外加磁場(chǎng)的最大值Bmax；,答案,答案5.5103 T,(3)若區(qū)域加電場(chǎng)E小于(1)中的Emax，質(zhì)子束進(jìn)入?yún)^(qū)域和離開(kāi)區(qū)域的位置等高，求區(qū)域中的磁場(chǎng)B與區(qū)域中的電場(chǎng)E之間的關(guān)系式.,答案,解析質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示. 設(shè)質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為v，則,變式3(2017浙江4月選考23)如圖6所示，在xOy平面內(nèi)，有一電子源持續(xù)不斷地沿x軸正方向每秒發(fā)射出N個(gè)速率均為v的電子，形成寬為2b、在y軸

11、方向均勻分布且關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)的電子流.電子流沿x方向射入一個(gè)半徑為R、中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里，電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn),圖6,后均從P點(diǎn)射出，在磁場(chǎng)區(qū)域的正下方有一對(duì)平行于x軸的金屬平行板K和A，其中K板與P點(diǎn)的距離為d，中間開(kāi)有寬度為2l且關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的小孔.K板接地，A與K兩板間加有正負(fù)、大小均可調(diào)的電壓UAK，穿過(guò)K板小孔到達(dá)A板的所有電子被收集且導(dǎo)出，從而形成電流.已知b R，dl，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子間的相互作用.,(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?答案,答案見(jiàn)解析,解析軌跡示意圖,(2)求電子從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)y軸方向的夾角的范圍；,答案,答案見(jiàn)

12、解析,在關(guān)于y軸左、右對(duì)稱(chēng)的60(含)范圍內(nèi).,(3)當(dāng)UAK0時(shí)，每秒經(jīng)過(guò)極板K上的小孔到達(dá)極板A的電子數(shù)；,解析要進(jìn)入小孔，電子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)與y軸負(fù)方向的夾角45,答案,答案見(jiàn)解析,(4)畫(huà)出電流i隨UAK變化的關(guān)系曲線.,答案,答案見(jiàn)解析,解析當(dāng)UAK0時(shí)，進(jìn)入小孔的電子全部能到A板,設(shè)當(dāng)UAKU1時(shí)，145對(duì)應(yīng)的電子剛好到達(dá)A板,當(dāng)UAK反向繼續(xù)增大時(shí)，將出現(xiàn)有電子(該臨界角度為) 剛好打到A板上，而的電子打不到A板,綜上所述：iUAK圖線如圖所示,變式4如圖7所示，OPQ是關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的四分之一圓，在PQNM區(qū)域有均勻輻向電場(chǎng)，PQ與MN間的電壓為U.一初速度為零的帶正電的粒子從PQ上

13、的任一位置經(jīng)電場(chǎng)加速后都會(huì)從O進(jìn)入半徑為R、中心位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向外，大小為B，粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都,圖7,能平行于x軸射出.在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)有一對(duì)平行于x軸且到x軸距離都為R的金屬平行板A和K，金屬板長(zhǎng)均為4R，其中K板接地，A與K兩板間加有電壓UAK0，忽略極板電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，不計(jì)重力.已知金屬平行板左端連線與磁場(chǎng)圓相切，O在y軸上.,答案,由已知條件可知，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R0R 洛倫茲力提供粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，,(2)求帶電粒子進(jìn)入右側(cè)電場(chǎng)時(shí)的縱坐標(biāo)范圍；,答案,解析如圖，沿QN方向入射的帶電粒子，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O1，

14、由幾何關(guān)系知，對(duì)應(yīng)的圓心角為135，離開(kāi)磁場(chǎng)的出射點(diǎn)a在y軸上的投影與O的距離為,故帶電粒子進(jìn)入右側(cè)電場(chǎng)時(shí)的縱坐標(biāo)范圍為：,(3)若無(wú)論帶電粒子從PQ上哪個(gè)位置出發(fā)都能打到K板上，則電壓UAK至少為多大？,返回,答案,解析只要沿QN方向入射的帶電粒子能打在K板上，則從其他位置入射的粒子也一定打在K板上，則在電場(chǎng)中,FqEma,應(yīng)滿足4Rvt,,課時(shí)作業(yè),,,1,2,3,4,1.如圖1甲所示，水平放置的平行金屬板M、N之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面的交變磁場(chǎng)(如圖乙所示，垂直紙面向里為正)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B050 T，已知兩板間距離d0.3 m，電場(chǎng)強(qiáng)度E50 V/m，M板中心有一小孔P，在

15、P正上方h5 cm處的O點(diǎn)，一帶電油滴自由下落，穿過(guò)小孔后進(jìn)入兩板間，若油滴在t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間，最后恰好從N板邊緣水平飛出.已知油滴的質(zhì)量m104 kg，電荷量q2105C(不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2，取3).求：,圖1,5,1,2,3,4,(1)油滴在P點(diǎn)的速度大??；,答案,答案1 m/s,解得v1 m/s,5,1,2,3,4,(2)N板的長(zhǎng)度；,答案,答案0.6 m,5,1,2,3,4,解析進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)，因?yàn)閙g103 N，方向向下， 而Eq103 N，方向向上. 所以，重力與電場(chǎng)力平衡，油滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，,解得R0.1 m,所以，N板的長(zhǎng)度L6R. 解得L0.6 m,5

16、,1,2,3,4,(3)交變磁場(chǎng)的變化周期.,聯(lián)立解得T0.3 s.,答案,答案0.3 s,5,2.(2019屆東陽(yáng)中學(xué)模擬)如圖2所示，半徑r0.06 m的半圓形無(wú)場(chǎng)區(qū)的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，半徑R0.1 m、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.075 T的圓形有界磁場(chǎng)區(qū)的圓心坐標(biāo)為(0,0.08 m)，平行金屬板MN的極板長(zhǎng)L0.3 m、間距d0.1 m，極板間所加電壓U6.4102 V，其中N極板收集的粒子全部中和吸收.一位于O處的粒子源向第、象限均勻地發(fā)射速度大小v6105 m/s的帶正電粒子，經(jīng)圓形,1,2,3,4,圖2,磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，從第象限出射的粒子速度方向均沿x軸正方向.若粒子重力不計(jì)、比荷 10

17、8 C/kg、不計(jì)粒子間的相互作用力及電場(chǎng)的邊緣效應(yīng).sin 370.6，cos 370.8.求：,5,(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑R0；,答案,1,2,3,4,答案見(jiàn)解析,5,(2)從坐標(biāo)(0,0.18 m)處射出磁場(chǎng)的粒子，其在O點(diǎn)入射方向與y軸的夾角；,答案,1,2,3,4,答案見(jiàn)解析,5,1,2,3,4,解析如圖所示，從y0.18 m處出射的粒子對(duì)應(yīng)入射方向與y軸的夾角為，軌跡圓心與y軸交于(0,0.10 m)處， 由幾何關(guān)系可得：sin 0.8，故53,5,(3)N板收集到的粒子占所有發(fā)射粒子的比例.,答案,1,2,3,4,答案見(jiàn)解析,5,1,2,3,4,解析如圖所示，令恰能從下極

18、板右端出射的粒子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的縱坐標(biāo)為y：,設(shè)此粒子入射時(shí)與x軸正方向夾角為， 則有：yrsin R0 R0cos ,5,3.某高中物理課程基地?cái)M采購(gòu)一批實(shí)驗(yàn)器材，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動(dòng)手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡(jiǎn)化為如圖3所示.AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面.一帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度v0正對(duì)P點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)后，從M,1,2,3,4,圖3,點(diǎn)飛離CD邊界，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場(chǎng)區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn).已知O、P間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E ，粒子重力不計(jì).

19、試求：,5,(1)粒子從M點(diǎn)飛離CD邊界時(shí)的速度大?。?答案,1,2,3,4,答案2v0,5,1,2,3,4,解析據(jù)題意，作出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：,故60；,5,(2)P、N兩點(diǎn)間的距離；,答案,1,2,3,4,5,(3)圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.,答案,1,2,3,4,5,解析設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由幾何關(guān)系得：,由幾何關(guān)系確定區(qū)域半徑為：R2Rcos 30,1,2,3,4,5,4.如圖4，靜止于A處的離子經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過(guò)靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左.靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)，

20、已知圓弧所在處場(chǎng)強(qiáng)為E0，方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q； ，離子重力不計(jì).,1,2,3,4,圖4,5,(1)求圓弧虛線對(duì)應(yīng)的半徑R的大??；,1,2,3,4,答案,5,1,2,3,4,解析離子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理，,離子在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，知離子帶正電，電場(chǎng)力提供向心力，,5,(2)若離子恰好能打在NQ的中點(diǎn)，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的值；,1,2,3,4,解析離子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，若恰好能打在NQ的中點(diǎn)，則,由牛頓第二定律得：qEma，,答案,5,(3)若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要求離子能最終打在QN上，求

21、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍.,答案,1,2,3,4,5,1,2,3,4,解析離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有,離子能打在QN上，則離子運(yùn)動(dòng)徑跡的邊界如圖中和.,5,5.(2018寧波市十校聯(lián)考)一個(gè)放射源水平放出、、三種射線，垂直射入如圖5所示磁場(chǎng)，區(qū)域和的寬度均為d，各自存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B相等，方向相反(粒子運(yùn)動(dòng)不考慮相對(duì)論效應(yīng)).已知電子質(zhì)量me9.11031 kg，粒子質(zhì)量m6.71027 kg，電子電荷量q1.61019 C， (|x|<1時(shí)).,1,2,3,4,5,圖5,(1)若要篩選出速率大于v1的所有粒

22、子進(jìn)入?yún)^(qū)域，求磁場(chǎng)寬度d與B和v1的關(guān)系(用題中所給字母表示即可)；,1,2,3,答案,4,5,答案見(jiàn)解析,1,2,3,解析作出臨界軌跡如圖甲所示，,4,5,(2)若B0.027 3 T，v10.1c(c是光速)，計(jì)算d；粒子的速率為0.001c，計(jì)算粒子離開(kāi)區(qū)域時(shí)的偏移距離(答案均保留三位有效數(shù)字)；,1,2,3,4,5,答案,答案見(jiàn)解析,1,2,3,4,5,(3)當(dāng)d滿足第(1)小題所給關(guān)系時(shí)，請(qǐng)給出速率在v1