2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：磁場習(xí)題14

磁場習(xí)題課件11-1一質(zhì)子以1.0×107m/s的速度射入磁感應(yīng)強度B=1.5T的均勻磁場中，其速度方向與磁場方向成300角。計算

(1)質(zhì)子作螺旋運動的半徑；

(2)螺距；

(3)旋轉(zhuǎn)頻率。目錄結(jié)束q=300qsin=mBve1.67×10-27×1.0×107×0.5=1.6×10-19×1.5=3.5×10-2m=vhT=qcosv2πmBe=1.0×107×0.866×2×3.14×1.67×10-27

1.6×10-19×1.5=0.38

mv=1.0×107m/sB=1.5T已知：RmB=ve解：求：Rhn半徑螺距旋轉(zhuǎn)頻率目錄結(jié)束=2πmBe=1.6×10-19×1.52×3.14×1.67×10-27

=2.29×107s-1nT1=目錄結(jié)束11-2一電子在B=2.0×10-3T的均勻磁場中作半徑R=20cm的螺旋線運動，螺距h=50cm,已知電子的荷質(zhì)比為e/me=1.76×1011C/kg。求這個電子的速度。目錄結(jié)束解：B=2.0×10-3TR=20cme/me=1.76×1011C/kg已知：v求：RmB=ve20×10-2×1.76×1011×2×10-3==mBveR=7.0×107m/s=vhT=2πmBevh=50cm目錄結(jié)束=vhT=2πmBev=2πmBevh1.76×1011×2.0×10-3×502×3.14==2.8×107m/svv+22=v=7.5×107m/s目錄結(jié)束11-3一束單價銅離子以1.0×105m/s的速度進入質(zhì)譜儀的均勻磁場，轉(zhuǎn)過1800后各離子打在照相底片上，如磁感應(yīng)強度為0.50T。試計算質(zhì)量為63u和65u的兩個同位素分開的距離(1u=1.66×10-27kg)。目錄結(jié)束解：已知：v=1.0×105m/sB=0.50T1u=1.66×10-27kgm1=65um2=63u求：xΔ()=xΔR1R22q=m1vBqm2vB2()q=m1vBm22=××2×1.0×1051.6×10-19×0.501.66×10-27(6563)=8.4×10-3m目錄結(jié)束114圖示為測定離子質(zhì)量所用的裝置。離子源S產(chǎn)生一質(zhì)量為m、電荷量為+q的離子。離子從源出來時的速度很小，可以看作是靜止的。離子經(jīng)電勢差U加速后進入磁感應(yīng)強度為B

的均勻8BUxmq=22量m為磁場，在這磁場中，離子沿一半圓周運動后射到離入口縫隙x遠處的感光底片上，并予以記錄。試證明離子的質(zhì)..................................................?SUxqB目錄結(jié)束證明：8BUxmq=22證：設(shè)離子進入磁場時的速度為v2mqv=U122mqv=Ur=mvqB=mqB2mqUx=28BUxmq=22∴目錄結(jié)束11-5一回旋加速器D形電極圓殼的最大半徑為R=60cm,用它來加速質(zhì)量為1.67×10-27kg、電荷量為1.6×10-19C的質(zhì)子，要把它從靜止加速到4.0MeV的能量。

(1)求所需的磁感應(yīng)強度；

(2)設(shè)兩D形電極間的距離為1.0cm電壓為2.0×104V極間的電場是均勻的。求加速到上述能量所需的時間。目錄結(jié)束解：(1)已知：求：(1)B,(2)tE=4.0MeVe=1.6×10-19CR=60cmm=1.67×10-27kgU=2.0×104V2BEmq2=2R2=0.48T2BEmq=2R2目錄結(jié)束Tπ2=mqB=kE2Utπ2mqB4.0×106

=2×2.0×104

1.6×10-