1母题八带点粒子在匀强磁场中的运动16
如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()A
【答案】D【试题解析】粒子垂直于磁场方向进入磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,在薄板上方,,在薄板下方,即可得,根据粒子穿越铝板时动能损失一半,可得学科网微精品团队独家奉献,“学易”让学习更容易
2,即,代入可得,对照选项D对
【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时遵循的规律,涉及向心力、洛伦兹力、圆周运动知识,意在考查考生对物理规律的理解能力和综合分析能力
【考试方向】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题,是高考考查的重点和热点,可能以选择题单独命题,但更多的是结合其他知识以计算题的形式考查
【得分要点】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的一般解题步骤可归纳为:画轨迹,找圆心→确定轨道半径→用规律求解画轨迹,找圆心:已知入射点处的运动方向和出射点的位置,可以通过入射点做入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心;已知入射点处的速度方向和出射点处的速度方向,可以通过入射点和出射点做垂直于入射方向和出射方向的直线,两线的交点就是圆弧轨道的圆心
确定轨道半径:根据作出的运动轨迹,利用几何关系,找出或计算出该圆的半径;根据几何关系,我们可以得到一个常用的几何关系:粒子速度的偏向角等于轨迹圆弧对应的圆心角,并等于弦切角的两倍
用规律求解:带电粒子在磁场做圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,所以有,可得,轨道半径(该式与根据几何关系得到的轨道半径联立可得出一些结论),周期;已知粒子在磁场中运动一