高一11月23日力的分解 (2)

1、l 已知已知兩個(gè)速度方向兩個(gè)速度方向：可找到兩條：可找到兩條半徑，其交點(diǎn)是圓心。半徑，其交點(diǎn)是圓心。l 已知已知入射方向入射方向和和出射點(diǎn)出射點(diǎn)的位置：的位置：通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作中垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作中垂線，交點(diǎn)是圓心。交點(diǎn)是圓心。vvOvO vOOvvvOqBmT 2 注意：注意： 應(yīng)以弧度表示應(yīng)以弧度表示R2如圖，虛線所圍圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻如圖，虛線所圍圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)磁場(chǎng)B。電子束沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度。電子束沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁射入磁場(chǎng)，經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)后，電子束運(yùn)動(dòng)的

2、方向與原入射方向成場(chǎng)，經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)后，電子束運(yùn)動(dòng)的方向與原入射方向成角。設(shè)電子質(zhì)量為角。設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為e，不計(jì)電子之間的相互，不計(jì)電子之間的相互作用力及所受的重力。求：作用力及所受的重力。求： （1）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R； （2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t； （3）圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑）圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑r。vBOrv解：解：（1）eBmvR （2）由幾何關(guān)系得：圓心角：由幾何關(guān)系得：圓心角：eBmTt 2（3）由如圖所示幾何關(guān)系可知，由如圖所示幾何關(guān)系可知，Rrtan 2 2 taneBmvr 所以：所以：對(duì)稱性對(duì)稱性

3、Oyx Bv60如圖，在第如圖，在第I象限范圍內(nèi)有垂直象限范圍內(nèi)有垂直xOy平面的勻強(qiáng)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)B。質(zhì)量為。質(zhì)量為m、電量大小為、電量大小為q的的( (不計(jì)重不計(jì)重力力) )，在在xOy平面里經(jīng)原點(diǎn)平面里經(jīng)原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)中，初速度為射入磁場(chǎng)中，初速度為v0，且與且與x軸成軸成60角，試分析計(jì)算：穿越磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向角，試分析計(jì)算：穿越磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生的偏轉(zhuǎn)角多大？帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間多發(fā)生的偏轉(zhuǎn)角多大？帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間多長？長？60120BLv如圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為如圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，寬，寬度為度為L L，某正電荷，某正電荷q q垂直于磁場(chǎng)

4、一邊界以速度垂直于磁場(chǎng)一邊界以速度v v射入，射入，從另一邊界射出，已知該粒子的質(zhì)量為，從另一邊界射出，已知該粒子的質(zhì)量為m m。求：。求：（1 1）該粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角。）該粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角。（2 2）該粒子在磁場(chǎng)中的側(cè)向位移）該粒子在磁場(chǎng)中的側(cè)向位移 （偏轉(zhuǎn)位移）。（偏轉(zhuǎn)位移）。（3 3）該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。）該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。 yOBLv(1)先畫好輔助線（半徑、速度）。先畫好輔助線（半徑、速度）。 yO(2)偏轉(zhuǎn)角由偏轉(zhuǎn)角由 sin = L/R求出。求出。(3)側(cè)移由側(cè)移由 R2=L2 +(Ry)2 解出。解出。Bqmt (4)經(jīng)歷時(shí)間由經(jīng)歷時(shí)間由 得出。得出。這里

5、射出速度的反向延長線與初速度延長線這里射出速度的反向延長線與初速度延長線 的交點(diǎn)的交點(diǎn)寬度線段的中點(diǎn)。寬度線段的中點(diǎn)。 1.質(zhì)譜儀的作用是什么？質(zhì)譜儀的作用是什么？ 2.質(zhì)譜儀有哪些基本結(jié)構(gòu)？質(zhì)譜儀有哪些基本結(jié)構(gòu)？ 3.質(zhì)譜儀各部分的工作原理是什么？質(zhì)譜儀各部分的工作原理是什么？（完成教材（完成教材P100的討論交流）的討論交流）0-212mvqU 1BEv 22qBmvLR測(cè)定帶電粒子荷質(zhì)比的儀器。測(cè)定帶電粒子荷質(zhì)比的儀器。（1）加速：動(dòng)能定理）加速：動(dòng)能定理（2）速度選擇：）速度選擇：（3）偏轉(zhuǎn)：）偏轉(zhuǎn)：（4）測(cè)量：）測(cè)量：LBBERBvmq2122LvF電電F洛洛-F電電F洛洛（1）只選

6、擇）只選擇，不選擇粒子（質(zhì)量、電量、電性）；，不選擇粒子（質(zhì)量、電量、電性）； 2.特點(diǎn)：特點(diǎn)：（2）其中的）其中的的方向不僅互相垂直，且的方向不僅互相垂直，且； （3）速度選擇器中的）速度選擇器中的。 1.原理：原理： qvB1=Eq B11BEv -vF電電F洛洛圖為一種質(zhì)譜儀的示意圖，從離子源圖為一種質(zhì)譜儀的示意圖，從離子源S產(chǎn)生的正離子經(jīng)產(chǎn)生的正離子經(jīng)過過S1、S2之間的加速電場(chǎng)進(jìn)入速度選擇器，之間的加速電場(chǎng)進(jìn)入速度選擇器，P1、P2間的電場(chǎng)間的電場(chǎng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，離子由，離子由S3射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)區(qū)域，由于各種離子軌跡

7、半徑的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)區(qū)域，由于各種離子軌跡半徑R不同而分別射不同而分別射到底片上不同的位置，形成譜線。到底片上不同的位置，形成譜線。 （1）若已知）若已知S1、S2間加速電壓為間加速電壓為 U以及以及B2和和R，則離子的比荷，則離子的比荷 =？ （2）若已知速度選擇器中的電場(chǎng)）若已知速度選擇器中的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B1，B2和和R也也知道，則離子的比荷知道，則離子的比荷 =？ （3）使氫的同位素氘和氚的正離子經(jīng)加速電場(chǎng)和速度選擇器）使氫的同位素氘和氚的正離子經(jīng)加速電場(chǎng)和速度選擇器后都能進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為后都能進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（設(shè)初速度為零），的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（設(shè)初速度為

8、零），若保持速度選擇器的若保持速度選擇器的E和和B1不變，則加速電場(chǎng)不變，則加速電場(chǎng)S1、S2間的電間的電壓之比應(yīng)為多少？壓之比應(yīng)為多少？mqmqB60 一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重的帶電粒子（不計(jì)重力）從力）從x軸上的軸上的P(a，0)點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v，沿與，沿與x正方向成正方向成60的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好垂的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好垂直于直于y軸射出第一象限。求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度軸射出第一象限。求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和射出點(diǎn)的坐標(biāo)。和射出點(diǎn)的坐標(biāo)。射出點(diǎn)坐標(biāo)為（射出點(diǎn)坐標(biāo)為（0， ） ddA題題2題題1d題題1du 對(duì)象模型：對(duì)象模型：u 過程模型：過程模型：u 規(guī)律：規(guī)律：u 條件：條件：題題1dBqmvdBqm2arcsinRvt 2 2 w w2 2 mvdBqRd22/sin 題題1 例例3：如圖直線如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正、負(fù)粒子同時(shí)從同一點(diǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正、負(fù)粒子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與以與MN成成30角的同樣速度角的同樣速度v射入磁場(chǎng)（電子射入磁場(chǎng)（電子質(zhì)量為質(zhì)量為m，電荷為，電荷為q），它們從