全国通用2020版高考物理一轮复习第九章微专题70带电粒子在交变电场磁场中的运动A加练半小时含解析.pdf
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1、带电粒子在交变电场,磁场中的运动带电粒子在交变电场,磁场中的运动 方法点拨 (1)先分析在一个周期内粒子的运动情况,明确运动性质,判断周期性变化的 电场或磁场对粒子运动的影响.(2)画出粒子运动轨迹,分析轨迹在几何关系方面的周期性. 1.1932 年,劳伦斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图 1 所示,置于高真空中 的 D 形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强 度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为q,在加速器 中被加速,加速电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用. 图 1 (1)求粒子第 2 次和第 1
2、次经过两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比; (2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t; (3)实际使用中, 磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应强度和 加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能Ekm. 2.如图 2 甲所示,平面直角坐标系中,0xl,0y2l的矩形区域中施加一个如图乙所 示的交变磁场(B0和T0未知),磁场方向向里为正.一个比荷为c的带正电的粒子从原点O以 初速度v0沿x轴正方向入射,不计粒子重力. 图 2 (1)若粒子从t0 时刻入射,在t的某时刻从点(l, )射出磁场,求B0的大小; T0 2 l 2 (2)若B0, 且粒
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