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第八章第三节带电粒子在复合场中的运动.doc 1.27 MB
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第八章第一节磁场的描述 磁场对电流的作用.doc 898.50 KB
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第二节 磁场对运动电荷的作用
[学生用书P160]
一、洛伦兹力
1．定义：运动电荷在磁场中所受的力．
2．大小
(1)v∥B时，F＝0.
(2)v⊥B时，F＝qvB.
(3)v与B夹角为θ时，F＝qvBsin_θ.
3．方向
(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向．
(2)方向特点：F⊥B，F⊥v.即F垂直于B、v决定的平面．(注意B和v可以有任意夹角)．
由于F始终垂直于v的方向，故洛伦兹力永不做功．
1．(单选)(2015•北京丰台质检)两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是( )
A．a粒子带正电，b粒子带负电
B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C．b粒子动能较大
D．b粒子在磁场中运动时间较长
一、单项选择题
1.两个质量分别为m1与m2的带电粒子M、N的电荷量分别为q1和q2，以同一速度v进入匀强磁场中，在磁场里，它们的运动轨迹如图中虚线所示．已知粒子M的轨道半径r1为粒子N的轨道半径r2的一半，由此可知( )
A．粒子M带正电，粒子N带负电，q1∶q2＝2∶1
B．粒子M带负电，粒子N带正电，q1m1∶q2m2＝1∶2
C．粒子M带正电，粒子N带负电，q1m1∶q2m2＝2∶1
D．粒子M带正电，粒子N带负电，运动周期之比T1T2＝21
1．(单选)(2015•皖南八校联考)医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )
A．1.3 m/s，a正、b负 B．2.7 m/s，a正、b负
C．1.3 m/s，a负、b正 D．2.7 m/s，a负、b正
一、单项选择题
1.(2015•江苏常州高级中学高三月考)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是( )
A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关
C．高频电源只能使用矩形交变电流，不能使用正弦式交变电流
D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子
解析：选A.由T＝2πRv，T＝1f，可得质子被加速后的最大速度为2πfR，不可能超过2πfR，
考纲展示
1．磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ
2．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ
3．安培力、安培力的方向Ⅰ
4．匀强磁场中的安培力Ⅱ
5．洛伦兹力、洛伦兹力的方向Ⅰ
6．洛伦兹力公式Ⅱ
7．带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ
8．质谱仪和回旋加速器Ⅰ
说明：1.安培力的计算只限于电流与磁感应强
度方向垂直的情况．
2．洛伦兹力的计算只限于速度和磁场方向垂
直的情况．
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