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2019-2020年高考物理带电粒子在复合场中的运动3教案新人教版教学目标带电粒子在复合场中运动的特殊物理模型重点带电粒子在复合场中运动的特殊物理模型难点带电粒子在复合场中运动的特殊物理模型一前置性补偿
一、复合场1.概念2.带电粒子在复合场中的受力特点
二、带电粒子在复合场运动是否考虑重力三种情况.
三、带电粒子在复合场中运动的特殊物理模型1.粒子速度选择器
2.磁流体发电机
3.电磁流量计.
4.质谱仪
5.回旋加速器二新课导学1目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图所示,表示了它的原理将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的板长为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I.那么板间电离气体的电阻率为A.B.C.D.2.某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以速度v0向右射去,从右端中心a下方的b点以速度v1射出;若增大磁感应强度B,该粒子将打到a点上方的c点,且有ac=ab,则该粒子带______电;第二次射出时的速度为_____3.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图3-5-5所示,离子源S产生带电量为q的某种正离子,离子产生出米时的速度很小,可以看作是静止的,离子经过电压U加速后形成离子束流,然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得:它在P上的位置到入口处S1的距离为a,离子束流的电流为I.请回答下列问题:1在时间t内射到照相底片P上的离子的数目为________.2单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为________.3试证明这种离子的质量为.4.1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器回旋加速器的工作原理如图所示,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
(1)求粒子第2次和第1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E㎞三形成性检测如图所示,电源电动势为E,内阻忽略不计,滑动变阻器的滑片P置于中点;两平行极板间有垂直纸面的匀强磁场,一带正电的粒子以速度v0正好水平向右匀速穿过两板不计重力以下说法正确的是()A.若粒子带负电,也可以沿图示方向以相同速度沿直线穿过此区域B.将滑片P向上移动一点,该粒子穿出两板过程中电势能减小C.将滑片P向上移动一点,该粒子穿出两板过程中动能减小D.把R调为原来的一半,则能沿直线穿出的粒子速度为是v0/24.一个用于加速质子的回旋加速器,其D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,接在D形盒上的高频电源频率为f下列说法正确的是()A.不需要改变任何量,这个装置也能用于加速α粒子B.加速电场的电压越大,质子被加速后的最大速度也越大C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值D.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
12、为了测量某化肥厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个内侧面固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量单位时间内排出的污水体积,下列说法正确的是A.若污水中正离子较多,则前内侧面比后内侧面电势高B.前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势,与哪种离子多无关C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D.污水流量Q与电压U成正比,与a、b有关abcov0。