（走向高考 考点强化训练）2016高考物理二轮专题复习（课件+检测） 十四 带电粒子在组合场中的运动 考点强化练14

（走向高考 考点强化训练）2016高考物理二轮专题复习（课件+检测） 十四 带电粒子在组合场中的运动 考点强化练14内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 带电粒子在组合场中的运动一、选择题(13 题为单选题， 45 题为多选题)1(2015沈阳模拟)质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。 如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量。 让氢元素三种同位素的离子流从容器 A 下方的小孔 S 无初速度飘入电势差为 U 的加速电场。 加速后垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中。 氢的三种同位素最后打在照相底片 D 上，形成 a、b、c 三条“质谱线”。 则下列判断正确的是 ()A进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C在磁场中运动时间由大到小排列的 2、顺序是氕、氘、氚Da、b、c 三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚答案：元素的三种同位素离子均带正电，电荷量大小均为 e，经过加速电场，由动能定理有：E k 进入磁场中的动能相同， B 项错；且质量越大的离子速度越12小，故 A 项正确；三种离子进入磁场后，洛伦兹力充当向心力，m ，解得： ，可见，质量越大的圆周运动半径越大，D 项错；在磁场中运动时间均为t ，可见离子质量越大运动时间越长 C 项错。 图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为 电场加速后，射入两水平放置、电势差为 两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强 3、磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的 M、 N 两点间的距离 d 随着 变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)()Ad 随 化，d 与 关Bd 与 关，d 随 化高中物理资源下载平台世昌的博客 d 随 化，d 随 化Dd 与 关，d 与 关答案：带电粒子刚进入磁场时的速度为 v，与水平方向夹角为。 粒子在磁场中运动过程，m ，R ，M 、N 两点间距离 d2。 对粒子在加速联立可看出 d 随 2 角坐标系中，第 象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第象限内分布着沿 y 轴负方向的匀强电场。 初速度为零、带电荷量为 q、质量为 m 的粒子经过电压为 U 的电场加速后，从 x 轴上的 A 点垂直 4、x 轴进入磁场区域，重力不计，经磁场偏转后过 y 轴上的 P 点且垂直于 y 轴进入电场区域，在电场中偏转并击中 x 轴上的C 点。 已知 Cd。 则磁感应强度 B 和电场强度 E 可表示为()AB ，E BB ， E2 ，E DB ，EUd 解析：设带电粒子经电压为 U 的电场加速后速度为 v，则 电粒子进入磁12场后，洛伦兹力提供向心力，依题意可知 r d，联立可解得 B ，带电类平抛运动，设经时间 t 从 P 点到达 C 点，由 dvt，d 2。 故 B 对。 4视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。 如图所示，电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。 不加磁场 5、时，电子束将通过磁场中心 O 点而打到屏幕上的中心 M 点，加磁场后电子束偏转到 P 点外侧。 现要使电子束偏转回到 P 点，可行的办法是()高中物理资源下载平台世昌的博客 增大加速电压B增加偏转磁场的磁感应强度C将圆形磁场区域向屏幕靠近些D将圆形磁场的半径增大些答案：电子束的初速度不为零，则 ，v ，轨道半径 R2大偏转磁场的磁感应强度，轨道半径减小，电子束偏转到 P 点外侧；增大加速电压，子束偏转回到 P 点；将圆形磁场区域向屏幕靠近些，电子束偏转回到 项 确。 x 轴的上方有沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在 x 轴的下方等腰三角形 域内有垂直于 面由内向外的匀强磁场，磁感应强度 6、为 B，其中 C、D 在 x 轴上，它们到原点 O 的距离均为 a， 45。 现将一质量为 m、带电量为 q 的带正电粒子，从 y 轴上的 P 点由静止释放，设 P 点到 O 点的距离为 h，不计重力作用与空气阻力的影响。 下列说法正确的是()A若 h ，则粒子垂直 出磁场 h ，则粒子平行于 x 轴射出磁场 h ，则粒子垂直 出磁场 h ，则粒子平行于 x 轴射出磁场 h ，由动能定理粒子进入磁场时的速度为：，v2。 磁场中做圆周运动的半径 R a，则粒子垂直 射出磁场，2，B 、C 均错；若 h ，粒子进入磁场时的速度为：，v 2 2场中半径 R a，则粒子平行于 x 轴射出磁场， D 对。 2 7、高中物理资源下载平台世昌的博客 、非选择题6(2015河北衡水中学二模) 如图所示的 标系中，在第象限内存在沿 象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。 一质量为 m、电荷量为q 的带正电粒子，从 y 轴上的 P 点垂直进入匀强电场，经过 x 轴上的 Q 点以速度 v 进入磁场，方向与 x 轴正方向成 30角。 若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知L，粒子的重力不计，电场强度 E 和磁感应强度 B 大小均未知。 求(1)O、P 间的距离；(2)磁感应强度 B 的大小；(3)若在 O 点右侧 22L 处放置一平行于 y 轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从 P 点进入电场到击中挡板的时间。 答案： 8、(1) (2) (3)3L2 643 501)粒子在 Q 点进入磁场时有vxvy子从 P 点运动到 Q 点的时间t3、P 间的距离 y t)粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与 y 轴相切，设半径为 R，则有R3世昌的博客 (3)粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图一个周期运动中，在 x 轴方向上运动的距离为L3L3L2R 4到挡板的距离为 22L，所以粒子能完成 5 个周期的运动，然后在电场中沿 x 轴方向运动 2L 时击中挡板。 5 个周期的运动中，在电场中的时间为 3L203 50L 中的运动时间 23t 总 t 1t 2t 3643 502015福建福州质检)如图所示， 9、在 x 轴上方存在匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里。 在 x 轴下方存在匀强电场，方向竖直向上。 一个质量为 m，电荷量为 q，重力不计的带正电粒子从 y 轴上的 a(0，h) 点沿 y 轴正方向以某初速度开始运动，一段时间后，粒子速度方向与 x 轴正方向成 45角进入电场，经过 y 轴的 b 点时速度方向恰好与 y 轴垂直。 求：(1)粒子在磁场中运动的轨道半径 r 和速度大小 2)匀强电场的电场强度大小 E；高中物理资源下载平台世昌的博客 (3)粒子从开始到第三次经过 x 轴的时间 案：(1) h (2) (3)( 2 2)22 2 114 2 1)根据题意可大体画出粒子在组合场中的 10、运动轨迹如图所示，由几何关系有r )设粒子第一次经过 x 轴的位置为 达 b 点时速度大小为 合类平抛运动规律，有vbv 1 vbt 运动到 b 点，b 点的纵坐标为y rv (0)t 12由动能定理有：b B 12 21解得 E 2 1)粒子在磁场中的周期为 T 2x 轴的时间 T58 5世昌的博客 2t2 2 1x 轴到第三次经过 x 轴的时间T34 3t0t 1t 2t 3( 2 2)114 2 2015山东理综)如图所示，直径分别为 D 和 2D 的同心圆处于同一竖直面内，O 为圆心， 大圆的水平直径。 两圆之间的环形区域( 区)和小圆内部( 区) 均存在垂直圆面向里的匀强磁场。 间距为 11、d 的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔。 一质量为 m、电量为q 的粒子由小孔下方 处静止释放，加速后v 射出电场，由 H 点紧靠大圆内侧射入磁场。 不计粒子的重力。 (1)求极板间电场强度的大小；(2)若粒子运动轨迹与小圆相切，求区磁感应强度的大小；(3)若区、区磁感应强度的大小分别为 、 ，粒子运动一段时间后再次经过 这段时间粒子运动的路程。 答案：(1) (2) 或 (3)1)设极板间电场强度的大小为 E，对粒子在电场中的加速运动，由动能定理得 2由式得 E )设区磁感应强度的大小为 B，粒子做圆周运动的半径为 R，由牛顿第二定律得m 子运动轨迹与小圆相切有两种情况。 若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系得高中物理资源下载平台世昌的博客 式得 B 4几何关系得R 3式得 B 4)设粒子在区和区做圆。