高二物理专题练习36带电粒子在匀强磁场中运动(人教选修31)2.docx

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变小,,可以看出,x变大,,D形盒的交流电压为U,静止质子经电场加速后,进入D形盒,其最大轨道半径为R,磁场的磁感觉强度为B,:(1)质子最初进入D形盒的动能多大;(2)质子经回旋加速器最后获得的动能多大;(3)(1)eU(2)2m(3)2πm解析(1)粒子在电场中加速,由动能定理得:eU=Ek-0,解得Ek=eU.(2)粒子在回旋加速器的磁场中绕行的最大多数径为R,由牛顿第二定律得:2vevB=mR①12质子的最大动能:Ekm=2mv②(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)222eBR解①②式得:Ekm=eB(3)f=T=,在x轴上方有磁感觉强度大小为B,,、电荷量为-q的带电粒子(不计重力),:(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)(1)射出此后经多长时间粒子第二次到达图14x轴?(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)(2)粒子第二次到达x轴时离答案(1)3πm(2)6mv0qBqB(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)解析粒子射出后受洛伦兹力做匀速圆周运动,运动半个圆周后第一次到达x轴,(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)下的速度v0进入x轴下方磁场,又运动半个圆周后第二次到达(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)2v0(1)由牛顿第二定律qv0B=mr①2πrT=v0②2πm4πm得T1=qB,T2=qB,粒子第二次到达x轴需时间13πmt=2T1+2T2=(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)(2)由①式可知mv02mv0r1=qB,r2=qB,(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)粒子第二次到达x轴时离O点的距离6mv0x=2r1+2r2=(人教选修31)(人教选修31)(人教选修31)