人教版高中物理选修3-114电偏转磁偏转专题B4.docx
高二物理人教版选修3-1 第3.1 磁现象和磁场 Word版含解析
绝密★启用前人教版选修3-1 第三章磁场1磁现象和磁场第Ⅰ部分选择题一、选择题:本题共8小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转。
发现这个实验现象的物理学家是( )2.如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来。
原来,棋盘和棋子都是用磁性材料制成的。
棋子不会掉落是因为( )A.质量小,重力可以忽略不计B.受到棋盘对它向上的摩擦力C.棋盘对它的吸引力与重力平衡D.它一方面受到棋盘的吸引,另一方面还受到空气的浮力3.下列说法中与实际情况相符的是( )A.地球的磁偏角是一个定值B.地磁场的北极在地理位置的北极附近C.除了地球外,到目前为止其他星球上还没有发现磁现象D.郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早4.某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住条形磁铁的位置是( )A.磁铁的重心处B.磁铁的某一磁极处C.磁铁重心的北侧D.磁铁重心的南侧5.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制启爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是( )A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理6.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C.电流沿南北方向放置在磁针的正上方D.电流沿东西方向放置在磁针的正上方7.下列关于磁体与磁体间、磁体和通电导线间、通电导线和通电导线间相互作用的示意图,正确的是( )A.磁体⇔磁场⇔磁体B.磁体⇔磁场⇔通电导线C.通电导线⇔电场⇔通电导线D.通电导线⇔磁场⇔通电导线8.如图是“超导磁悬浮”现象,悬浮在空中的是一块重力为G的永久磁铁,下方是超导体,则下列说法正确的是( )A.悬浮磁体受到的悬浮力大于重力GB.悬浮磁体受到的悬浮力等于重力GC.悬浮磁体对超导体的力小于重力GD.悬浮磁体对超导体的力等于重力G第Ⅱ部分非选择题二、非选择题:本题4个小题。
人教版高中物理选修3-110专题训练电学实验B4.docx
高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)专题训练()电学实验班级______________姓名_________________伏安法测电阻,适合测电阻,适合测电阻滑动变阻器接法,闭合开关前,滑片P应调至端,闭合开关前,滑片P应调至端多用电表的使用使用欧姆档使用内接电源,如图,电流经红表笔多用电表测电阻时需将待测电阻从电路中,尽可能让指针指向标尺刻度中心,如测1K欧姆电阻应选档欧姆档换挡测量时短接进行,1.如图所示,A、B、C、D是滑线变阻器的四个接线柱,现在实验中采用限流接法,并要求接通开关前滑片P移向D端,则可以接 AD 或 AC ,若滑动变阻器为分压接法则应接 ABC或ABD 。
2.如图,定值电阻R1、R2串联后接在电压U稳定于12V的直流电源上,把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,电压表的示数为8V.如果把电压表改接在R2两端,电压表的示数将()(A)小于4V(B)等于4V(C)大于4V小于8V(D)等于或大于8V3.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图所示,则该电阻值是__1200_Ω__.如果要用该多用电表测量一个阻值约200Ω的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是___X10档__.4.如下图,R1、R2是两定值电阻,R1的阻值很小,R2的阻值很大G是一灵敏电流计,S1、S2为开关,下列判断正确的是()A.只闭合S1时,M、N间是一个电压表B.S1、S2都闭合时,M、N间是一个电流表C.只闭合S1时,M、N间是一个电流表D.S1、S2都断开时,M、N间是一个电流表5.如右上图所示电路,电源内阻不可忽略,R1=10Ω,R2=8Ω.当电键扳到位置1时,电压表示数为2.0V;当电键扳到位置2时,电压表示数可能是()(A)2.2V(B)1.9V (C)1.7V (D)1.4V6.在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在给定的四个电路图中选取适当的电路.然后连接实物图小灯泡规格为3.0 V,0.4 A( C )7.用两个可变的电阻R1和R2按图所示的方式连接,可用来调节通过灯泡上的电流大小.如果R1<<R2,那么,(a)、(b)两图中,起粗调作用的变阻器是(另一个是起微调作用) ( )(A)(a)图中R1起粗调作用,(b)图中R2起粗调作用(B)(a)图中R2起粗调作用,(b)图中R1起粗调作用(C)(a)、(b)两图中都是R1起粗调作用(D)(a)、(b)两图中都是R2起粗调作用8.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:(1)闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在__a___处(2)现备有以下器材:A.干电池1个 B.滑动变阻器(0~50Ω)C.滑动变阻器(0~1750Ω) D.电压表(0~3V)E.电压表(0~15V)F.电流表(0~0.6A)G.电流表(0~3A)其中滑动变阻器应选_B__ _,电流表应选_ _F __,电压表应选_ D_ _。
电子束的电偏转和磁偏转
张冉冉 2011021606电子束的电偏转和磁偏转● 实验目的:1.掌握电子束在外加电场和磁场作用下的偏转的原理和方式。
2.观察电子束的电偏转和磁偏转现象,测定电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度、截止栅偏压。
● 实验原理: 1. 电偏转的观测电子束电偏转原理图如图(1)所示。
当加速后的电子以速度V 沿X 方向进入电场时,将受到电场力作用,作加速运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上。
其电偏转的距离D 与偏转电压V ,加速电压A V及示波管结构有关。
图(1)电子束电偏转原理为了反应电偏转的灵敏程度,定义 e D Vδ=(1)e δ称为电偏转灵敏度,用mm/V 为单位。
e δ越大,电偏转的灵敏度越高。
实验中D 从荧光屏上读出,记下V ,就可验证D 与V 的线性关系。
2.磁偏转原理电子束磁偏转原理如图(2)所示。
当加速后的电子以速度V 沿X 方向垂直射入磁场时,将会受到洛伦磁力作用,在均匀磁场B 内作匀速圆周运动,电子穿出磁场后,则做匀速直线运动,最后打在荧光屏上。
为了反映磁偏转的灵敏程度,定义m S lI δ= (2)m δ称为磁偏转灵敏,用mm/A 为单位。
m δ越大,表示磁偏转系统灵敏度越高。
实验中S 从荧屏上读出,测出I ,就可验证S 与I 的线性关系。
3.截止栅偏压原理示波管的电子束流通常通过调节负栅压GK U 来控制的,调节GK U 即调节“辉度调节”电位器,可调节荧光屏上光点的辉度。
GK U 是一个负电压,通常在-35~45之间。
负栅压越大,电子束电流越小,光点的辉度越暗。
使电子束流截止的负栅压0G K U 称为截止栅偏压。
图2磁偏转原●实验仪器:TH-EB型电子束实验仪,示波管组件,0~30V可调直流电源,多用表●实验步骤:1.准备工作。
2.电偏转灵敏度的测定。
3.磁偏转灵敏度的测定。
4.测定截止栅偏压。
●数据记录及实验数据处理:1.电偏转(800v=伏)A垂直电偏转灵敏度D-V曲线:电偏转(1000V=伏)A垂直电偏转:2. 2.磁偏转(800v=伏)磁场励磁线圈电阻R=210欧姆A磁偏转(1000v=伏)A注:偏移量D或S等于加电压时的光点坐标与0伏电压的光点坐标的差值。
人教版高中物理选修3-1第四节.docx
高中物理学习材料桑水制作通电导线在磁场中受到的力【测控导航】知识点题号1.安培力的方向1、3、8、102.安培力的大小2、5、8、9、103.磁电式电流表 44.安培力的综合问题6、7、9、11、12巩固基础1.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受安培力的方向,正确的说法是( C )A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,也不跟电流方向垂直解析:当磁场方向与通电直导线垂直时,通电导线所受安培力的方向既跟磁场方向垂直又跟电流方向垂直,故选项C正确.2.一段长为1 m的直导线通过5 A的恒定电流,处在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中,该段通电导线受到的安培力大小可能为( AB )A.F<0.5 NB.F=0.5 NC.F≥0.5 ND.以上情况都有可能解析:当直导线与磁场方向垂直放置时,由公式F=ILB可得F=5×1×0.1 N=0.5 N,当两者不垂直时,F'<0.5 N,由此知选项A、B正确.3.(2013保定高阳中学高二上学期期中考试)如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向,其中正确的是( ABD )解析:选项C中,电流I方向和磁场方向平行,磁场对电流没有作用力,选项C错误;由左手定则,可判断出选项A、B、D均正确.4.关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场,下列说法中正确的是( CD )A.该磁场的磁感应强度大小处处相等,方向相同B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同,大小不等C.使线圈平面始终与磁感线平行D.该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小都相等解析:磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间均匀辐向分布的磁场,使线圈平面始终与磁感线平行,故选项C正确;该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小处处相等,但方向不同,故选项A、B错误,D正确.5.(2012泉州高二检测)一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上的电流方向由左向右,如图所示.在导线以其中心点为轴转动90°的过程中,导线受到的安培力( D )A.大小不变,方向不变B.由零增大到最大,方向时刻改变C.由最大减小到零,方向不变D.由零增大到最大,方向不变解析:导线转动前,电流方向与磁场方向平行,导线不受安培力;当导线转过一个小角度后,电流与磁场方向不再平行,导线受到安培力的作用;当导线转过90°时,电流与磁场方向垂直,此时导线所受安培力最大.根据左手定则判断知,力的方向始终不变,选项D正确.6.(2012大庆高二检测)如图所示,O为圆心,KN⏜和LM⏜是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路( D )A.将向左平动B.将向右平动C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动D.KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动解析:因为通电直导线的磁感线是以O为圆心的一组同心圆,磁感线与KN⏜和LM⏜中的电流方向一直平行,所以KN边、LM边均不受力.根据左手定则可得,KL边受力垂直纸面向外,MN边受力垂直纸面向里,故选项D正确.7.如图所示,一重为G1的通电圆环置于水平桌面上,环中电流方向为顺时针方向(从上往下看),在环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁,磁铁的中心轴线通过圆环中心,磁铁的上端为N极,下端为S极,磁铁自身重为G2,则下列关于圆环对桌面压力F,磁铁对轻绳拉力F'的大小判断正确的是( D )A.F>G1,F'>G2B.F<G1,F'>G2C.F<G1,F'<G2D.F>G1,F'<G2解析:顺时针方向的环形电流可以等效为一个竖直方向放置的磁铁,由安培定则可知,磁铁的N极在下,S极在上.由此可知相互之间的作用力是斥力.圆环对桌面压力F将大于圆环的重力G1,磁铁对轻绳拉力F'将小于磁铁的重力G2,故选项D正确.安培定则、左手定则往往同时应用,安培定则判断电流的磁场方向,又称右手螺旋定则,而左手定则判断电流的受力情况.8.(2013江苏省黄桥中学高二上学期期中考试)倾角为α的导电轨道间接有电源,轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场,如图所示,磁感应强度B逐渐增加的过程中,ab杆始终保持静止,则ab杆受到的摩擦力( D )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大解析:金属杆静止在轨道上,所受合力为零,沿斜面向上的静摩擦力等于重力的下滑分力.当在垂直轨道平面向上加一匀强磁场后,由左手定则可知,金属杆将受到沿斜面向上的安培力.在磁感应强度B逐渐增加的过程中,安培力逐渐增大,ab杆受到的静摩擦力先沿斜面向上逐渐减小,当安培力大于重力的下滑分力后,再沿斜面向下逐渐增大.提升能力9.如图所示,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度B 1=1 T.位于纸面内的细直导线,长L=1 m,通有I=1 A 的恒定电流.当导线与B 1成60°夹角时,发现其受到的安培力为零.则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2大小可能为( BCD )A.T 2B.√32T C.1 T D.√3 T解析:由于通电导线在磁场中受到的安培力为零,则可知B 1与B 2的合磁场方向沿着导线,如图所示.当B 2与导线垂直时B 2最小,其值B 2=B 1sin 60°=1×√32 T=√32 T.当B 2与导线不垂直且满足B 沿着导线,则B 2>√32 T,由此知选项B 、C 、D 正确.10.(2012南昌高二检测)如图所示,一根长为L 的铝棒用两根劲度系数为k 的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中.当电流I 方向向右时,两根弹簧相对于没有通入电流的位置缩短的长度是ΔL,则磁场的磁感应强度为多少?解析:不通电流时,铝棒受力平衡有mg=2kx,弹簧缩短时,有mg=2k(x-ΔL)+ILB,可解得B=2kΔL.LI答案:2kΔLLI11.(2012武汉高二检测)如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流I=1 A,方向垂直纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置处在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中,设t=0,B=0,则需要多长时间斜面对导线的支持力为零?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)解析:斜面对导线的支持力为零即导线恰要离开斜面时,受力情况如图.由平衡条件,得:F=mg/tan 37°,而F=ILB,B=0.4t代入数据解得:t=5 s.答案:5 s解此类题时,必须先将立体图转换为平面图,然后对物体进行受力分析,要注意安培力方向的确定. 最后根据平衡条件或物体的运动状态列出方程.12.(2012石家庄高二检测)如图所示,水平放置的两导轨P、Q间的距离L=0.5 m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2 T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1 kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3 N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E=10 V、内阻r=0.1 Ω,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想让ab棒处于静止状态,R应在哪个范围内取值?(g取10 m/s2)解析:由左手定则可知,ab棒所受安培力沿水平向左,依据物体的平衡条件可得,ab棒恰不右滑时:G-μmg-BI1L=0ab棒恰不左滑时:G+μmg-BI2L=0由闭合电路欧姆定律可得:I1=ER1+rI2=ER2+r由以上各式代入数据可解得:R1=9.9 Ω,R2=1.9 Ω所以R的取值范围为1.9 Ω≤R≤9.9 Ω. 答案:1.9 Ω≤R≤9.9 Ω。
高中物理教案选修3-1 1.9带电粒子在电场中的运动
教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1主 备 人:陈卫东 学科长审查签名:(一)内容及解析1、内容:带点粒子在匀强磁场中的运动分为加速和偏转问题2、解析:加速问题一般用匀变速直线运动规律解答,偏转问题一般用类平抛运动知识解答。
(二)目标及其解析1、理解带电粒子在电场中的运动规律,并能分析解决加速和偏转方向的问题.2、知道示波管的构造和基本原理.(三)教学问题诊断分析运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题(四)、教学支持条件分析通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析,培养学生的分析、推理能力(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习匀强电场的概念→电场强度的定义→带电粒子在匀强电场中运动时受力分析→练习、小结2、教学情景1.带电粒子的加速(1)动力学分析:带电粒子沿与电场线 方向进入电场,受到的电场力与运动方向在 上,做 直线运动,如果是匀强电场,则做匀加(减)速运动. (2)功能关系分析:粒子只受电场力作用,动能变化量等于 的变化量,等于力做的功.即: 221qU mv =(初速度为零);2022121qU mv mv -= 此式适用于一切电场. 2.带电粒子的偏转(1)动力学分析:带电粒子以速度v 0 于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中,受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做 运动.(2)运动的分析方法(看成类平抛运动):①沿初速度方向(X 方向)做速度为v 0的 .X= ;②沿电场力方向做初速度为零的 .a y = ;V y = ;Y= .③偏角:==v v yθtan .【典例分析】例1如图1—8—1所示,两板间电势差为U ,相距为d ,板长为L .—正离子q 以平行于极板的速度v 0射入电场中,在电场中受到电场力而发生偏转,则电荷的偏转距离y 和偏转角θ为多少?例2两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m ,电荷量为e ,从O 点沿垂直图1—8— 4 图1—8-5 于极板的方向射出,最远到达A 点,然后返回,如图1—8—3所示,OA=h ,此电子具有的初动能是 ( )A .U edhB .edUhC .dh eUD .d eUh例3一束质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以平行于两极板的速度v 0进入匀强电场,如图1—8—4所示.如果两极板间电压为U ,两极板间的距离为d 、板长为L .设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为 .(粒子的重力忽略不计)例4如图1—8-5所示,离子发生器发射出一束质量为m ,电荷量为q 的离子,从静止经加速电压U 1加速后,获得速度0v ,并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U 2作用后,以速度v 离开电场,已知平行板长为l ,两板间距离为d ,求:①0v 的大小;②离子在偏转电场中运动时间t ;③离子在偏转电场中受到的电场力的大小F ;④离子在偏转电场中的加速度;⑤离子在离开偏转电场时的横向速度y v ;⑥离子在离开偏转电场时的速度v 的大小;⑦离子在离开偏转电场时的横向偏移量y ;⑧离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tan θ 【小结】解题的一般步骤是:(1)根据题目描述的物理现象和物理过程以及要回答问题,确定出研究对象和过程.并选择出“某个状态”和反映该状态的某些“参量”,写出这些参量间的关系式.(2)依据题目所给的条件,选用有关的物理规律,列出方程或方程组,运用数学工具,对参量间的函数关系进行逻辑推理,得出有关的计算表达式.(3)对表达式中的已知量、未知量进行演绎、讨论,得出正确的结果.(六)目标检测1.利用电场来改变或控制带电粒子的运动,最简单情况有两种,利用电场使带电粒子________;利用电场使带电粒子________.2.示波器:示波器的核心部件是_____________,示波管由电子枪、_____________和荧光屏组成,管内抽成真空.设计意图:检测目标完成情况A 组题1.如图l —8—6所示,电子由静止开始从A 板向B 板运动,当到达B 板时速度为v ,保持两板间电压不变.则图1—8-8( )A .当增大两板间距离时,v 也增大B .当减小两板间距离时,v 增大C .当改变两板间距离时,v 不变D .当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间延长2.如图1—8—7所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的( )A .2倍B .4倍C .0.5倍D .0.25倍设计意图:对学生进行基础知识练习B 组题 3.电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场,恰好从正极板边缘飞出,如图1—8—8所示,现在保持两极板间的电压不变,使两极板间的距离变为原来的2倍,电子的入射方向及位臀不变,且要电子仍从正极板边缘飞出,则电子入射的初速度大小应为原来的( ) A .22 B .21 C .2 D .2 4.下列带电粒子经过电压为U 的电压加速后,如果它们的初速度均为0,则获得速度最大的粒子是 ( )A .质子B .氚核C .氦核D .钠离子Na +设计意图:提高学生对基础知识的学习C 组题5.真空中有一束电子流,以速度v 、沿着跟电场强度方向垂直.自O 点进入匀强电场,如图1—8—9所示,若以O 为坐标原点,x 轴垂直于电场方向,y 轴平行于电场方向,在x 轴上取OA =AB =BC ,分别自A 、B 、C 点作与y 轴平行的线跟电子流的径迹交于M 、N 、P 三点,那么:(1)电子流经M ,N 、P 三点时,沿x 轴方向的分速度之比为 .(2)沿y 轴的分速度之比为 .(3)电子流每经过相等时间的动能增量之比为 .6.如图1—8—10所示,—电子具有100 eV 的动能.从A 点垂直于电场线飞入匀强电场中,当从D 点飞出电场时,速度方向跟电场强度方向成1 500角.则A 、B 两点之间的电势差U AB = V .设计意图:提高部分学生的的能力教学反思:图1—8-7 图1—8-9 图1—8—10小课堂:如何培养学生的自主学习能力?自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
人教版高中物理选修3-1 3.1磁现象_磁场(共12张PPT)
磁偏角:地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是地磁偏角,简称磁偏角。 断开电路,导线中无电流通过,小磁针不偏转. 学习任务三:地球的磁场 C.指南针指南说明地球周围有磁场 “司南之杓,投之于地,其柢指南” 问题2:当时物理学家对电和磁可能有某种联系的猜想持怎样的态度,为什么? 学习任务一:电流的磁效应 磁偏角:地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是地磁偏角,简称磁偏角。 接通电路,导线中有电流通过,小磁针发生偏转; 问题3:随着哪些现象认识的深化,使什么思想在科学和哲学界的逐渐形成,让谁深受启发,坚信电和磁应该也存在着联系? 这一跳,使有心的奥斯特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。 韩 振 权 高二物理备课组 【联想】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢? 奥斯特,丹麦物理学家。 磁场对放入其中的 或 会 地球是一个巨大的磁体, 其周围存在着--地磁场
奥斯特,丹麦物理学家。1819年上半年 到1820年下半年,奥斯特一面担任电、 磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁 关系。1820年4月,在一次讲演快结束的 时候,奥斯特抱着试试看的心情又作了一 次实验。他把一条非常细的铂导线放在一 根用玻璃罩罩着的小磁针上方,接通电源
的瞬间,发现磁针跳动了一下。这一跳,使有心的奥斯 特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏 转角度很小,而且不很规则,这一跳并没有引起听众注 意。以后,奥斯特花了三个月,作了许多次实验,发现 磁针在电流周围都会偏转。1820年7月21日,奥斯特写 成《论磁针的电流撞击实验》的论文,正式向学术界宣 告发现了电流磁效应,从而证明了电和磁能相互转化,这 为电磁学的发展打下基础。
学习任务三:地球的磁场
下列关于磁场的说法中,正确的是 (
奥斯特实验说明了 (
人教版高中物理选修3-1我们周围的磁现象.docx
高中物理学习材料第一节我们周围的磁现象知识点回顾:1、地磁场(1)地球磁体的北(N)极位于地理南极附近,地球磁体的南(S)极位于地理北极附近。
(2)地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。
(3)地磁两极与地理两极并不完全重合,存在偏差。
2、磁性材料(1)按去磁的难易程度划分可分为硬磁性材料和软磁性材料。
(2)按材料所含化学成分划分可分为和。
(3)硬磁性材料剩磁明显,常用来制造等。
(4)软磁性材料剩磁不明显,常用来制造等。
知识点1:磁现象一切与磁有关的现象都可称为磁现象。
磁在我们的生活、生产和科技中有着广泛的应用,归纳大致分为:(1)利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力;(2)利用磁体对通电线圈的作用力;(3)利用磁化现象记录信息。
知识点2:地磁场(重点)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。
关于地磁场的起源,目前还没有令人满意的答案。
一种观点认为,地磁场是由于地核中熔融金属的运动产生的,而且熔融金属运动方向的变化会引起地磁场方向的变化。
科学研究发现,从地球形成迄今的漫长年代里,地磁极曾多次发生极性倒转的现象。
地磁场具有这样的特点:(1)地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;(2)地磁场与条形磁铁产生的磁场相似,但地磁场磁性很弱;(3)地磁场对宇宙射线的作用,保护生命(极光、宇宙射线的伤害);地磁场对生物活动的影响(迁徙动物的走南闯北如信鸽,但候鸟南飞确是受气候的影响的,不是磁场)拓展:地磁两极与地理两极并不重合,存在地磁偏角。
这种现象最早是由我国北宋的学者沈括在《梦溪笔谈》中提出的,比西方早400多年。
并不是所有的天体都有和地球一样的磁性,如火星就没有磁性知识点3:磁性材料磁性材料一般指铁磁性物质。
按去磁的难易程度,磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。
硬磁性材料具有很强的剩磁,不易去磁,一般用于制造永磁体,如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等;软磁性材料没有明显的剩磁,退磁快,常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。
人教版高中物理选修3-1课件1.9 静电场带电粒子在电场中的偏转 (共14张PPT)
与电场属性U、L、d有关
运动时间:
加速度:
(2)偏转角:
与粒子初速度的平方成反比
与电场属性U、L、d有关
2.如何求解出射位移x、出射速度v?
(3)出射位移:
(4)出射速度:
OR
小试牛刀
小试牛刀
- - - - - - - -
q, m
v0
D
F
+ + + + + + + +
-
y
O
y’
vx
最终偏移距离y’:
L
-v
vx
y
v
(匀变速曲线运动) 垂直电场方向:匀速直线运动
平行电场方向:匀加速直线运动
2.如何求解出射位移x、出射速度v?
- - - - - - - -
q, m
v0
x
侧移 y
偏转角
F
+ + + + + + + +
-
vx
L
出射位移
vy
v
出射速度
运动时间:
加速度:
(1)侧移:
与粒子初速度的平方成反比
L
vy
v
P
OR
OR
课堂小结
一、带电粒子在电场中的偏转特点:类平抛运动 垂直电场方向:匀速直线运动 二、分析方法: 运动的合成与分解 平行电场方向:匀加速直线运动 三、偏转规律: 研究方法: 水平方向
匀速直线运动
竖直方向
匀加速直线运动
v y at
sy
1 2 at 2
合运动
匀变速曲线运动
2 2 v vx vy
高二物理选修3-1带电粒子在电场中运动偏转课件
当只有XX’偏转电极,且不加电压时.
+
-
当只有XX’偏转电极,且加偏转电压时.
1
当XX’和YY’偏转电极同时加偏转电压时.
带电粒子的偏转规律:
v⊥
v
++++++
φ
v0
-q
v0
φ
l/2
y 偏转距离
------ L
v 带电粒子的偏转规律:
t an
v⊥
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ql
mv
tan
eUl mdv0 2
问题 5、
带电粒子在右边 离开电场时,速度 多大?
提示:从速度的合成、两个速度的分量考虑。
v
v0 2
( eU md
•
l v0
)2
问题 6、
证明此交点是
X
水平线的中点!
Xl 2
让一价氢离子(m、+q)、一价氦离 子(4m、+q)和二价氦离子(4m、+2q)的 混合物经过同一加速电场由静止开始加 速,然后在同一偏转电场里偏转,它们 是否会分为三股?请说明理由。
上次末做的题目
Ux
t 2t
3t 4t
+Q/
+Q -Q
加速电场
-Q/
偏转电场
比较离子在偏转电场的侧移距离y
如果 y各不相同
如果 y 相同
会分为三股
比较离子是否以 相同偏角φ 射出
如φ各不相同 如果φ 相同
分为三股
不会分为三股
仅为一股
示波管原理
电子枪
上下偏转电极
加速电场
人教版高中物理选修3-1第1章 静电场 第9节 带电粒子在电场中的偏转【有答案】
带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中做直线运动 1.如图所示,一水平放置的平行板电容器,上下极板间存在匀强电场,其间有一带电小球从A 点以某一初速度沿虚线AB 运动,则在小球从A 运动到B 的过程中( ) A.小球的电势能一定减少 B.小球一定带负电 C.小球的机械能可能减小 D.小球可能不受重力作用2.如图所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v 0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动.那么( ) A.微粒带正、负电荷都有可能 B.微粒做匀减速直线运动 C.微粒做匀速直线运动 D.微粒做匀加速直线运动带电粒子在电场中做类平抛运动 1.如图所示,A 、B 两块平行金属板水平放置,A 、B 间所加电压为U 。
虚线MN 与两极板等距。
一个质量为m 、电量为q 的粒子沿MN 虚线从左向右以初速度v 0射人电场,它从电场右边缘某处飞出电场时的速度方向与虚线MN 的夹角为45°(图中未画出)。
则在带电粒子穿越电场过程中( )A .电场力对粒子所做的功为qUB .电场力对粒子所做的功为2qUC .电场力对粒子所做的功为2021mv D .电场力对粒子所做的功为20mv2.如图所示,两块平行金属板倾斜放置,其间有一匀强电场,PQ 是中央线.一带电粒子从a 点以速度v 0平行于PQ 线射入板间,从b 点射出。
以下说法正确的是( )A .粒子一定带正电B .从a 到b ,粒子一定做类平抛运动C .粒子在b 点的速度一定大于v 0D .从a 到b ,粒子的电势能一定增加3.如图所示,电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U 2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( ) A .U 1变大、U 2变大 B .U 1变小、U 2变大 C .U 1变大、U 2变小 D .U 1变小、U 2变小4.(2012河南商丘模拟)带有等量异种电荷的平行金属板M 、N 水平放置,两个电荷P 和Q 以相同的速率分别从极板M 边缘和两板中间沿水平方向进入板间电场,恰好从极板N 边缘射出电场,如图所示。
物理人教版选修3-1课件:第三章 习题课带电粒子在磁场中偏转的几种题型
4
0 2
质子在磁场中有 ev0B=
5
40
所以 R= 0,即 d= 0 ,B1=
4
1
5
B 较强时,质子从 N 点射出,此时质子运动了半个圆周,轨道半径 R'=4。
1
4
所以4d= 0,即 B2= 0,
2
4
4
综合上述两种情况,B 的大小为 50≤B≤ 0。
1+cos
示,L=r+rcos θ,轨迹半径 r=
2
得:v=
;粒子不能从
(2+ 3)
=
2
。由半径公式
2+ 3
PQ 边界射出磁场时的速度
2
v≤
。
(2+ 3)
r=
-12-
课堂篇探究学习
课堂篇探究学习
习题课:带电粒子在磁场中偏转的几种题型
探究一
探究二
探究三
问题探究
当堂检测
名师精讲
课堂篇探究学习
习题课:带电粒子在磁场中偏转的几种题型
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相互平行的匀强磁场,粒子与ab边
夹角为θ射入,恰好不从cd边射出;(d)
图为圆形边界的匀强磁场,粒子正
对圆心射入。试在图中画出粒子运
动轨迹的示意图。-2-VIP特权福利
人教版高中物理选修3-1第1节磁现象和磁场
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第1节磁现象和磁场1.磁体是具有磁性的物体,磁体有N、S两个极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2.奥斯特发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系。
3.磁场是一种特殊的物质,它对放入其中的磁体、电流有力的作用。
4.地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近,地磁轴与地球自转轴间的夹角叫磁偏角。
磁现象及电流的磁效应1.磁现象(1)磁性:物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。
(2)磁体:天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。
(3)磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫做南极(S极),指北的磁极叫做北极(N极)。
(4)磁极间相互作用规律:自然界中的磁体总存在着两个磁极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2.电流的磁效应(1)奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方,通电时磁针发生了转动。
(2)意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系。
[特别提醒]奥斯特实验证明了电流周围产生磁场,本来是没有条件的,但实际实验时必须考虑地磁场的影响,让通电导线沿南北方向放置,磁场方向与地磁场方向尽量不一致,效果明显。
1.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B,下述说法中正确的是()A.A、B一定相互吸引B.A、B一定相互排斥C.A、B间有可能无磁场力作用D.A、B可能相互吸引,也可能相互排斥解析:小磁针本身有磁性,能够吸引没有磁性的铁棒,故铁棒A可能有磁性,也可能没有磁性,只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化的结果。
铁棒B能排斥小磁针,说明铁棒B一定有磁性。
若A无磁性,当A靠近B时,在B 的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用。
若A有磁性,则A、B两磁体都分别有北极和南极,当它们的同名磁极互相靠近时,互相排斥;当异名磁极互相靠近时,互相吸引。
这说明不论A有无磁性,它们之间总有磁场力的作用,故只有D项正确。
人教版选修3-1静电场1.13带电粒子在电场中的偏转(学案含答案)全面版
高中物理带电粒子在电场中的偏转一、考点打破:知识点考大纲求题型说明带电粒1.掌握带电粒子在匀强本知识点是高考的要点、难点,属于高场中的偏转规律及剖析频考点,高考取往常是以压轴题的形式子在电选择题、计算方法;出现,要点观察剖析方法,及学生能否场中的题2、掌握带电粒子在匀强能够依据实质物理情形确立解决问题偏转场中偏转的常用结论。
的思路的能力。
二、重难点提示:要点:掌握带电粒子在匀强场中的偏转规律及剖析方法。
难点:掌握带电粒子在组合场中运动的剖析方法。
一、带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件:带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场。
(2)运动性质:匀变速曲线运动。
(3)办理方法:分解成互相垂直的两个方向上的直线运动,近似于平抛运动。
(4)运动规律:①沿初速度方向,做匀速直线运动,运动时间②沿电场力方向,做匀加快直线运动飞出电场时位移与水平方向的夹角αqUltan2mdv02二、带电粒子在匀强电场中偏转的推论1.飞出电场时速度反向延伸线交水平位移的中点;2. 速度方向和位移方向与水平方向夹角的正切值存在 2 倍关系,即:tan 2 tan;3.速度方向一直向合外力方向偏转,但永久不可以相同。
三、研究带电粒子在电场中运动的两类重要的思想技巧( 1)类比与等效电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比。
比如,垂直射入平行板电场中的带电粒子的运动可类比于平抛运动,带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度 g 值的变化等。
( 2)整体法(全过程法)电荷间的互相作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就能够不用考虑此间的互相作用。
电场力做功与重力做功相同,都只与始末地点相关,与路径没关。
它们分别惹起电荷电势能的变化和重力势能的变化,从电荷运动全过程中的功能关系出发(特别是从静止出发末速度为零的问题)常常能快速找到解题进口或简化计算。
例题 1 如下图,两平行金属板水平搁置,板长为L ,板间距离为d,板间电压为U,一不计重力、电荷量为 q 的带电粒子以初速度 v0沿两板的中线射入,经过 t 时间后恰巧沿下板的边沿飞出,则()A. 在前t时间内,电场力对粒子做的功为1Uq 24B. 在后t时间内,电场力对粒子做的功为3Uq 28C. 在粒子着落的前d和后d过程中,电场力做功之比为1∶ 1 44D. 在粒子着落的前d和后d过程中,电场力做功之比为1∶244思路剖析: 粒子在两平行金属板间做类平抛运动,在水平方向做匀速直线运动, 在竖直方向做初速度为零的匀加快直线运动,在前后两个t的时间内沿电场线方向的位移之比为21∶ 3,则在前 t时间内,电场力对粒子做的功为1 Uq ,在后 t时间内,电场力对粒子做的28 2功为3Uq ,选项 A 错, B 对;由 W = Eq ·s 知在粒子着落的前d和后d过程中,电场力做功844之比为 1∶1,选项 C 对, D 错。
人教版高中物理选修3-110专题训练电学实验B4.docx
高中物理学习材料桑水制作专题训练()电学实验班级______________姓名_________________伏安法测电阻,适合测电阻,适合测电阻滑动变阻器接法,闭合开关前,滑片P应调至端,闭合开关前,滑片P应调至端多用电表的使用使用欧姆档使用内接电源,如图,电流经红表笔多用电表测电阻时需将待测电阻从电路中,尽可能让指针指向标尺刻度中心,如测1K欧姆电阻应选档欧姆档换挡测量时短接进行,1.如图所示,A、B、C、D是滑线变阻器的四个接线柱,现在实验中采用限流接法,并要求接通开关前滑片P移向D端,则可以接 AD 或 AC ,若滑动变阻器为分压接法则应接 ABC或ABD 。
2.如图,定值电阻R1、R2串联后接在电压U稳定于12V的直流电源上,把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,电压表的示数为8V.如果把电压表改接在R2两端,电压表的示数将()(A)小于4V (B)等于4V(C)大于4V小于8V (D)等于或大于8V3.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图所示,则该电阻值是__1200_Ω__.如果要用该多用电表测量一个阻值约200Ω的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是___X10档__.4.如下图,R1、R2是两定值电阻,R1的阻值很小,R2的阻值很大G是一灵敏电流计,S1、S2为开关,下列判断正确的是( )A.只闭合S1时,M、N间是一个电压表B.S1、S2都闭合时,M、N间是一个电流表C.只闭合S1时,M、N间是一个电流表D.S1、S2都断开时,M、N间是一个电流表5.如右上图所示电路,电源内阻不可忽略,R1=10Ω,R2=8Ω.当电键扳到位置1时,电压表示数为2.0V;当电键扳到位置2时,电压表示数可能是()(A)2.2V (B)1.9V (C)1.7V (D)1.4V6.在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在给定的四个电路图中选取适当的电路.然后连接实物图小灯泡规格为3.0 V,0.4 A ( C )7.用两个可变的电阻R1和R2按图所示的方式连接,可用来调节通过灯泡上的电流大小.如果R1<<R2,那么,(a)、(b)两图中,起粗调作用的变阻器是(另一个是起微调作用) ( )(A)(a)图中R1起粗调作用,(b)图中R2起粗调作用(B)(a)图中R2起粗调作用,(b)图中R1起粗调作用(C)(a)、(b)两图中都是R1起粗调作用(D)(a)、(b)两图中都是R2起粗调作用8.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:(1)闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在__a___处(2)现备有以下器材:A.干电池1个 B.滑动变阻器(0~50Ω)C.滑动变阻器(0~1750Ω) D.电压表(0~3V)E.电压表(0~15V)F.电流表(0~0.6A)G.电流表(0~3A)其中滑动变阻器应选_B__ _,电流表应选_ _F __,电压表应选_ D_ _。
高中物理 7专题训练电容电偏转B4 新人教版选修3-1
专题训练( )电容器、带电粒子在电场中的运动班级______________ 姓名_________________1.一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连,现使两板间距离逐渐增大,则( ) A .电容器电容将增大 B .两板间场强将减小 C .每个极板的电量将减小 D .两板间电势差将增大2.如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )A .电容器带电量不变B .尘埃仍静止C .检流计中有a →b 的电流D .检流计中有b →a 的电流3.平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合电键K ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为,如图6所示,则( ) A. 保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则角增大; B. 保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则角不变; C. 开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则角增大; D. 开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则角不变。
4.一个电容器当带电量为Q 时,板间电势差为U ,当它的电量减少3×10-6C 时,板间电势差降低2×102V ,此电容器的电容为__ _____μF .5.一个质量为m 、带电量为q 的粒子从平行板电容器的正中间沿与极板平行的方向射入,极板一直与电动势可变的电源相连,若粒子重力不计,入射速度为v 时,它恰好穿过这个电场而不碰到金属板,现欲使上述粒子的入射速度变为也恰好穿过电场而不碰到金属板,则在其它量不变的情况下( )A. 使粒子的带电量减小为原来的;B. 使两板间的电压缩小为原来的;C. 使两板间的距离变为原来的2倍;D. 使两板间的距离变为原来的4倍。
6.一平行板电容器充电后与电源断开,负极接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点,如右上图所示,E 表示两板间的场强,U 表示电容器的电压,W 表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到虚线所示的位置,则( ) A. U 变小,E 不变; B. E 变大,W 变大; C. U 变小,W 不变; D. U 不变,W 不变;7.两个半径均为R 的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d ,极板间电压为U ,板间电场可以认为是均匀的。
高中物理 第三章 磁场 第四节 磁场对通电导线的作用力示范教案 新人教版选修3-1
4 磁场对通电导线的作用力教学设计(一)整体设计教学分析安培力的方向一定与电流、磁感应强度的方向都垂直,但电流方向与磁感应强度方向可以成任意角度。
当电流方向与磁感应强度方向垂直时,安培力最大。
对此,学生常常混淆,例如在解决实际问题时误以为安培力、电流、磁感应强度一定是两两垂直的关系。
左手定则是判断安培力、电流、磁感应强度方向的一种简便、直观的方法,可以让学生在探究中体验它的方便性。
另外,空间想象能力对本节的学习至关重要。
要使学生能够看懂立体图,熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图,需要一定量的巩固训练。
教学目标1.探究安培力方向与哪些因素有关的实验,记录实验现象并得出相关结论。
知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直,会用左手定则判断安培力的方向。
2.推导匀强磁场中安培力的表达式,计算匀强磁场中安培力的大小。
3.知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。
教学重难点安培力的方向和大小是本节重点,弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系是本节难点。
教学方法与手段实验探究、观察法、逻辑推理法等。
以演示实验为先导,激发学生探究安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系,并寻找描述安培力方向的简便方法。
展示三维空间模型,帮助学生建立安培力、电流、磁感应强度三者方向的直观关系。
学生自主学习磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理,训练学生阅读自学能力。
课前准备教学媒体学生电源、悬挂式线圈、导线和开关、蹄形磁铁若干组、玻璃器皿盐水、铁架台、磁电式电表、安培力方向三维空间模型、多媒体辅助教学设备(多媒体课件、实物投影仪、视频片断)。
知识准备当电流与磁感应强度两者方向垂直时,安培力大小为F=ILB。
教学过程导入新课[事件1]教学任务:创设情景,导入新课师生活动:【演示】课本P93旋转的液体(简介器皿中的盐水可以导电,相当于导线,实验过程中滴一滴蓝色墨水更易于观察)液体向哪个方向旋转?观察并讨论:原来静止的液体为什么旋转了起来?回答:肯定有力的作用,力是改变运动状态的原因。
人教版高二物理 选修3-1:1.9 带电粒子在电场中的运动——偏转运动(共24张PPT)
分析和运动分析是解“力学题”的生命线。
1 2 Fs 0 mv 0 ② 2
例7.一个质量为m,带有电荷-q的小物体,可在水平轨道OX轴上 运动,O端固定在墙上,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方 向沿OX轴正向,如图所示.小物体以初速v0从X0点沿OX轨道运动, 运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE;设小物体与墙碰 撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过 的总路程s.
有时需要结合直线运动和曲线运动的条件进行分析。
例1.把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中, 电场方向水平向右,电场强度大小为E。有一质量为m、 带电量为+q的物体以初速度v0,从A端滑上斜面恰好能 沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数多大?
解:对物体受力分析,根据平衡条件得 B
qE cos N mgsin ① N qE sin mgcos ②
解:电子在加速电场中加速过程中
1 2 eU 1 mv 0 ① 2
d 1 eU 2 L ② 2 2 m d v0
2
·
U
v0
L 瞬时速 度是联 系两个 过程的 桥梁。
d
电子在偏转电场中做类平抛运动过程中
联立①②两式可得两个极板上所加电压的最大值
2d 2 0.01 U 2 2 U1 5000 V 400 V 2 L 0.05
高中物理选修3-1第一章静电场复习
带电粒子在场中的偏转运动 江夏区山坡中学:邓庆发
一 上节内容回顾
带电粒子在电场中的加速问题
1.用力和运动的观点讨论
qE qU 2 2 a ① v v0 2ad ② v v0 at ③ m md 2.用功和能的观点讨论 根据动能定理,在任意电场中可通过①式求解,在匀强电场
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桑水
专题训练( )电偏转、磁偏转
班级______________ 姓名_________________
1.如图10-3-12所示,带电粒子以一定的初速度v 0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,板长为L ,板间的距离为d ,板间电压为U ,带电粒子的电荷量为—q ,粒子通过平行金属板的时间为t (不计粒子的重力),则 ( )
A .粒子在电场中做类似于平抛的运动
B .偏角φ与粒子的电量和质量无关
C .粒子横向移动的距离可以用加在两板上的电压来控制
D .粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线经过两板间的中心
2.不计重力的负粒子...能够在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过.设产生匀强电场的两极板间电压为U ,距离为d ,匀强磁场的磁感应强度为B ,粒子带电荷量为q ,进入速度为v ,以下说法正确的是 ( )
A .若同时增大U 和
B ,其他条件不变,则粒子一定能够直线穿过 B .若同时减小d 和增大v ,其他条件不变,则粒子可能直线穿过
C .若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子动能一定减小
D .若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子的动能有可能不变
3.用同一回旋加速器分别对质子(11
H)和氘核(21
H)进行加速,当它们都从D 形盒边缘离开加速器时,质子与氘核获得的速度之比为: ( ) A.1:1 B.2:1 C.4:1 D.1:2
4..如图17-8所示是等离子体发电机的示意图,磁感应强度为B ,两极间距离为d ,要使输出电压为U ,则等离子的速度v 为__U/dB___,a 是电源的_正__极. 5.如图17-9所示,带电液滴从h 高处自由落下,进入一个匀强电场和匀强磁场互相垂直的区域,磁场方向垂直纸面,电场强度为E ,磁感应强度为B .已知液滴
在此区域中做匀速圆周运动,则圆周运动的轨道半径R =__
2E h
B g
_______.
6、如图所示,abcd 是一个正方形的盒子,在cd 边的中点有一小孔e .盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场,场强大小为E .一粒子源不断地从a 处的小孔沿ad 方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v 0,经电场作用后恰好从e 处的小孔射出.现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B (图中未画出),粒子仍恰好从e 孔射出.(带电粒子的重力、粒子之间的相互作用力均可忽略).
(1)所加的磁场方向如何? 垂直纸面向外 (2)电场强度E 与磁感应强度B 的比值为多大? E/B=5v 0
7.质量为m ,带+q 电荷的小球以水平初速度v 0进入竖直向上的匀强电场中,如图所示.今测
高中物理学习材
料
桑水制作
电偏转 磁偏转
偏转电场中做 运动, 产生加速度
运动, 充当向心力
2
v qvB m r r
=⇒=,
再由2r
T v
π=
得T= . 在解题时,可由一段圆弧依据半径与速度方向垂直,作出两条半径及圆心,再利用几何关系解题。
2
1012qU mv =,①02
2, 1,
2.L v t y at qU qE a m md
=⇒
===②③④
00
= tan
y
y v at
v v θ===
==
桑水
得小球进入电场后在竖直方向上上升的高度y 与水平方向上的位移x 之间的关系如图所示.根据题给已知量及图给出的信息,求: (1)匀强电场的场强大小;
(2)小球从进入匀强电场到上升到h 高度的过程中,电场力做了多少功? (3)小球在h 高度处的动能多大?22
02
(2)
mgl mhv E ql
+=
;222
02/W mgh h mv l =+;
2
20
212()2h mv l
+
8.带电量为q 的粒子(不计重力),匀速直线通过速度选择器F 0(电场强度为E ,磁感应强度为B 1),又通过宽度为l ,磁感应强度为B 2的匀强磁场,粒子离开磁场时速度的方向跟入射方向间的偏角为θ,如图所示.试证明:入射粒子的质量m =
θ
sin 21E l
B qB .。