80-5.6 洛伦兹力与现代科技

80-5.6 洛伦兹力与现代科技

　A．偏向正极板的是质子
　B．偏向正极板的是氚核
　C．射出时动能最小的是质子
　D．射出时动能最大的是氚核
　答案：ACD
　解析：三个粒子射入时动能相同，由E=mv2/2，得。三个粒子射入复合场中，都受到向下的电场力和向上的洛伦兹力，其中氘核沿直线运动未发生偏转，Bqv = qE，V = E/B，则质子Bqv >qE，向上偏转，运动过程中，洛伦兹力不做功，电场力做负功，射出时动能减少；同理可得，氚核Bqv <qE，向下偏转，运动过程中，电场力做正功，射出时动能增加。
　点拨提升：对于速度选择器，无论射入粒子的m、q，也无论其电性+或-，只要速度满足E/B，自左向右射入，均能匀速射出。若速度不满足E/B，则根据受力分析及动能定理判断偏转方向和动能变化。
　
　知识点3、带电粒子在复合场中的运动
　例4、如图所示，匀强电场方向水平向右，，匀强磁场方向垂直纸面向里。一个质量为m、带电荷量为+q的微粒以速度v与磁场垂直、与电场成45度角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E的大小及磁感应强度B的大小。
　
　
　答案与解析：由于带电粒子所受洛伦兹力与v垂直，电场力方向与电场线方向平行，可知微粒必须还受重力才能做匀速直线运动。假设粒子带负电，受电场力水平向左，则它受洛伦兹力F应斜向右下与v垂直，这样粒子不能做匀速直线运动。所以粒子应带正电荷，合外力为零。
　
　
　
　
　点拨提升：带电粒子在重力、电场力、洛伦兹力共存的复合场中做直线运动，只有一种可能，即匀速直线运动。
　
　五、检测归纳（建议用时15分钟）
　1、一质子以速度V穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则（ ）
　A、若电子以相同速度V射入该区域，将会发生偏转；
　B、无论何种带电粒子，只要以相同速度射入都不会发生偏转；
　C、若质子的速度V'<V，它将向下偏转而做类似平抛运动；
　D、若质子的速度V'>V，它将向上偏转，其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线；
　答案：BD
　解析：对于速度选择器，无论射入粒子的m、q，也无论其电性+或-，只要速度满足E/B，自左向右射入，均能匀速射出。故A错B对；质子在复合场中受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，速度大，即洛伦兹力大于电场力，向上偏。D正确。
　2、如图所示，空间存在着由匀强磁场B和匀强电场E组成的正交电磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里.有一带负电荷的小球P，从正交电磁场上方的某处自由落下，那么带电小球在通过正交电磁场时 ( )
　A．一定作曲线运动 B.　不可能作曲线运动
　C．可