《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第11點(diǎn) 三種射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn)素材 滬科版選修3-5(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第11點(diǎn) 三種射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn)素材 滬科版選修3-5(通用)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第11點(diǎn) 三種射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn)
1.不論是在電場(chǎng)還是磁場(chǎng)中,γ射線總是做勻速直線運(yùn)動(dòng),不發(fā)生偏轉(zhuǎn).
根據(jù)這一特點(diǎn),在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的射線是γ射線.
2.α射線和β射線在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn):
圖1
如圖1所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,α和β粒子沿相反方向做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),且在同樣的條件下,β粒子沿電場(chǎng)方向的偏移量大,根據(jù)粒子在電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),位移x可表示為x=at2=·()2∝.
所以,在同樣條件下β和α粒子偏移量之比為
=××=37.5>1.
3.α射線和β射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn):
如圖2所示,
圖2
在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,α和β粒子沿相反
2、方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且同樣條件下,β粒子的軌道半徑小,偏轉(zhuǎn)大.
根據(jù)qvB=,得R=∝.
所以,在同樣條件下β與α粒子的軌道半徑之比為
=××=<1.
根據(jù)上述軌跡特點(diǎn),即使電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向未知,也可以區(qū)分射線的種類(lèi).
對(duì)點(diǎn)例題 如圖3所示,R是一種放射性物質(zhì),虛線框內(nèi)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,LL′是一厚紙板,MM′是熒光屏.實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)在熒光屏O、P兩處有亮斑,則此時(shí)磁場(chǎng)的方向、到達(dá)O點(diǎn)的射線、到達(dá)P點(diǎn)的射線與實(shí)驗(yàn)相符的是( )
圖3
磁場(chǎng)方向
到達(dá)O點(diǎn)的射線
到達(dá)P點(diǎn)的射線
A
豎直向上
β射線
α射線
B
豎直向下
α射線
β射線
C
垂直紙面向里
3、
γ射線
β射線
D
垂直紙面向外
γ射線
β射線
解題指導(dǎo) 由射線的穿透能力可知,α射線不能穿透厚紙板到達(dá)熒光屏MM′,因此到達(dá)O、P兩點(diǎn)射線不可能是α粒子,故A、B錯(cuò)誤;根據(jù)三種射線的本質(zhì)可知,γ射線穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí),不受磁場(chǎng)力作用,故打在O點(diǎn),則β射線打在P點(diǎn),根據(jù)β射線的偏轉(zhuǎn)方向及左手定則可知,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,故C正確,D錯(cuò)誤.
答案 C
規(guī)律總結(jié) 1.三種射線的貫穿本領(lǐng):α<β<γ.2.γ射線在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn).3.α射線和β射線在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)方向相反,具體方向要根據(jù)其所受的電場(chǎng)力做出判斷;α射線和β射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)方向也相反,具體方向要根據(jù)左手定則判斷.
在
4、暗室的真空裝置中做如下實(shí)驗(yàn):在豎直放置的平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一個(gè)能產(chǎn)生α、β、γ三種射線的射線源.從射線源射出的一束射線垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng),如圖4所示,在與射線源距離為H高處,水平放置兩張疊放著的、涂藥面朝下的印像紙(比一般紙厚且涂有感光藥的紙),經(jīng)射線照射一段時(shí)間后兩張印像紙顯影.
圖4
(1)上面的印像紙有幾個(gè)暗斑?各是什么射線的痕跡?
(2)下面的印像紙顯出一串三個(gè)暗斑,試估算中間暗斑與兩邊暗斑的距離之比?
(3)若在此空間再加上與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一次使α射線不偏轉(zhuǎn),一次使β射線不偏轉(zhuǎn),則兩次所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比是多少?(已知:mα=4 u,mβ= u,vα=,vβ=0.99c)
答案 (1)兩個(gè)暗斑 β射線,γ射線 (2)1∶37.5 (3)9.9∶1
解析 (1)因α粒子貫穿本領(lǐng)弱,穿過(guò)上層紙的只有β射線、γ射線,β射線、γ射線在上面的印像紙上留下兩個(gè)暗斑.
(2)下面印像紙從左向右依次是β射線、γ射線、α射線留下的暗斑,設(shè)α射線、β射線暗斑到中央γ射線暗斑的距離分別為sα、sβ則
sα=aα·()2,
sβ=aβ·()2,
aα=,aβ=.
由以上四式得=.
(3)若使α射線不偏轉(zhuǎn),
qαE=qαvα·Bα,
所以Bα=,同理若使β射線不偏轉(zhuǎn),應(yīng)加磁場(chǎng)
Bβ=,
故==9.9∶1.