《高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 磁場(chǎng) 專(zhuān)題講座七 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 教科版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 磁場(chǎng) 專(zhuān)題講座七 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 教科版（57頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專(zhuān)題講座七帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題講座七帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)核心探究核心探究演練提升演練提升 核心探究核心探究 分類(lèi)探究分類(lèi)探究各個(gè)擊破各個(gè)擊破考點(diǎn)一帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析考點(diǎn)一帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析【典例典例1 1】 (2017 (2017江蘇卷江蘇卷,15),15)一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示. .大量的甲、乙大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為兩種離子飄入電壓為U U0 0的加速電場(chǎng)的加速電場(chǎng), ,其初速度幾乎為其初速度幾乎為0,0,經(jīng)過(guò)加速后經(jīng)過(guò)加速后, ,通過(guò)寬為通過(guò)寬為L(zhǎng) L的狹縫的狹縫MNMN沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為沿
2、著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, ,最后打到照最后打到照相底片上相底片上. .已知甲、乙兩種離子的電荷量均為已知甲、乙兩種離子的電荷量均為 +q,+q,質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為2m2m和和m,m,圖中虛線圖中虛線為經(jīng)過(guò)狹縫左、右邊界為經(jīng)過(guò)狹縫左、右邊界M,NM,N的甲種離子的運(yùn)動(dòng)軌跡的甲種離子的運(yùn)動(dòng)軌跡. .不考慮離子間的相互作用不考慮離子間的相互作用. .(1)(1)求甲種離子打在底片上的位置到求甲種離子打在底片上的位置到N N點(diǎn)的最小距離點(diǎn)的最小距離x;x;答案答案: :(1)(1)見(jiàn)解析見(jiàn)解析答案答案: :(2)(2)見(jiàn)解析見(jiàn)解析(2)(2)在圖中用斜線標(biāo)出
3、磁場(chǎng)中甲種離子經(jīng)過(guò)的區(qū)域在圖中用斜線標(biāo)出磁場(chǎng)中甲種離子經(jīng)過(guò)的區(qū)域, ,并求該區(qū)域最窄處的寬度并求該區(qū)域最窄處的寬度d;d;(3)(3)若考慮加速電壓有波動(dòng)若考慮加速電壓有波動(dòng), ,在在(U(U0 0-U)-U)到到(U(U0 0+U)+U)之間變化之間變化, ,要使甲、乙兩要使甲、乙兩種離子在底片上沒(méi)有重疊種離子在底片上沒(méi)有重疊, ,求狹縫寬度求狹縫寬度L L滿足的條件滿足的條件. .答案答案: :(3)(3)見(jiàn)解析見(jiàn)解析多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1. 電磁流量計(jì)的工作原理電磁流量計(jì)的工作原理 (2018(2018河北安國(guó)段考河北安國(guó)段考)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,一塊長(zhǎng)度一塊長(zhǎng)度為
4、為a,a,寬度為寬度為b,b,厚度為厚度為d d的金屬導(dǎo)體的金屬導(dǎo)體, ,當(dāng)加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,B,且通以圖且通以圖示方向的電流示方向的電流I I時(shí)時(shí), ,用電壓表測(cè)得導(dǎo)體上、下表面用電壓表測(cè)得導(dǎo)體上、下表面M,NM,N間電壓為間電壓為U.U.已知自由電子已知自由電子的電荷量為的電荷量為e.e.下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是( ( ) )A.MA.M板比板比N N板電勢(shì)高板電勢(shì)高B.B.導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多, ,電壓表的示數(shù)越大電壓表的示數(shù)越大C.C.導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的速度為導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的速度為v=v=
5、D.D.導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為CDCDUBdBIeUb2.2.導(dǎo)學(xué)號(hào)導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826196 58826196 回旋加速器的工作原理回旋加速器的工作原理 (2018(2018四川成都模擬四川成都模擬)()(多選多選) )粒子回粒子回旋加速器的工作原理如圖所示旋加速器的工作原理如圖所示, ,置于真空中的置于真空中的D D型金屬盒的半徑為型金屬盒的半徑為R,R,兩金屬盒間的兩金屬盒間的狹縫很小狹縫很小, ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直, ,交變電流的頻率為交變電流的頻率為f,f,加速加速器的電壓為器的電壓為U,
6、U,若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m,m,電荷量為電荷量為+e,+e,在加速器中被加速在加速器中被加速. .不考慮相對(duì)論效應(yīng)不考慮相對(duì)論效應(yīng), ,則下列說(shuō)法正確是則下列說(shuō)法正確是( ( ) )A.A.質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過(guò)質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過(guò)2Rf2RfB.B.加速的質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能隨加速電場(chǎng)加速的質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能隨加速電場(chǎng)U U增大而增大增大而增大C.C.質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D D型盒間狹縫后軌道半徑之比為型盒間狹縫后軌道半徑之比為 1 1D.D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B B和交變電流的頻率和交變電流的頻率
7、f,f,該加速器也可加速其他粒子該加速器也可加速其他粒子ACAC2考點(diǎn)二帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)二帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.1.常見(jiàn)類(lèi)型常見(jiàn)類(lèi)型(1)(1)先電場(chǎng)后磁場(chǎng)先電場(chǎng)后磁場(chǎng)帶電粒子先勻加速帶電粒子先勻加速, ,后偏轉(zhuǎn)后偏轉(zhuǎn), ,如圖如圖. .帶電粒子先后都偏轉(zhuǎn)帶電粒子先后都偏轉(zhuǎn), ,如圖如圖. .(2)(2)先磁場(chǎng)后電場(chǎng)先磁場(chǎng)后電場(chǎng)帶電粒子先偏轉(zhuǎn)帶電粒子先偏轉(zhuǎn), ,后勻加速或勻減速后勻加速或勻減速, ,如圖如圖( (甲甲).).帶電粒子先后都偏轉(zhuǎn)帶電粒子先后都偏轉(zhuǎn), ,如圖如圖( (乙乙).).(3)(3)先后兩個(gè)不同的磁場(chǎng)先后兩個(gè)不同的磁場(chǎng)2.2.處理思路處理思路【典例典例2
8、2】 (2017(2017全國(guó)全國(guó)卷卷,24),24)如圖如圖, ,空間存在方向垂直于紙面空間存在方向垂直于紙面( (xOyxOy平面平面) )向向里的磁場(chǎng)里的磁場(chǎng). .在在x0 x0區(qū)域區(qū)域, ,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B B0 0;x0;x1).1).一質(zhì)量為一質(zhì)量為m m、電荷量為、電荷量為q(qq(q0)0)的帶電粒子以速度的帶電粒子以速度v v0 0從坐標(biāo)從坐標(biāo)原點(diǎn)原點(diǎn)O O沿沿x x軸正向射入磁場(chǎng)軸正向射入磁場(chǎng), ,此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí), ,當(dāng)粒子的速度方向再次沿當(dāng)粒子的速度方向再次沿x x軸正向軸正向時(shí)時(shí), ,求求( (不計(jì)重力不計(jì)重力) )核心點(diǎn)撥核心點(diǎn)撥 (1
9、)(1)粒子從粒子從B B0 0進(jìn)入進(jìn)入BB0 0磁場(chǎng)速率不變磁場(chǎng)速率不變. .(1)(1)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間; ;核心點(diǎn)撥核心點(diǎn)撥(2)(2)粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)各偏轉(zhuǎn)粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)各偏轉(zhuǎn)180180. .(2)(2)粒子與粒子與O O點(diǎn)間的距離點(diǎn)間的距離. .方法技巧方法技巧 “ “5 5步步”突破帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題突破帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1.導(dǎo)學(xué)號(hào)導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826197 58826197 先磁場(chǎng)后電場(chǎng)先磁場(chǎng)后電場(chǎng) 如圖所示如圖所示, ,在在x x軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng), ,磁感磁感應(yīng)強(qiáng)度為應(yīng)強(qiáng)度為B,B,方向垂直紙面向里方向垂直紙
10、面向里. .在在x x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng), ,方向豎直向上方向豎直向上. .一個(gè)一個(gè)質(zhì)量為質(zhì)量為m m、電荷量為、電荷量為q q、重力不計(jì)的帶正電粒子從、重力不計(jì)的帶正電粒子從y y軸上的軸上的a(0,h)a(0,h)點(diǎn)沿點(diǎn)沿y y軸正方軸正方向以某初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)向以某初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng), ,一段時(shí)間后一段時(shí)間后, ,粒子與粒子與x x軸正方向成軸正方向成4545進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng), ,經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)y y軸的軸的b b點(diǎn)時(shí)速度方向恰好與點(diǎn)時(shí)速度方向恰好與y y軸垂直軸垂直. .求求: :(1)(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R R和速度大小和速度大小v v1
11、1; ;(2)(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;E;(3)(3)粒子從開(kāi)始到第三次經(jīng)過(guò)粒子從開(kāi)始到第三次經(jīng)過(guò)x x軸的時(shí)間軸的時(shí)間t t總總. .2.2. 先電場(chǎng)后磁場(chǎng)先電場(chǎng)后磁場(chǎng) (2017(2017天津卷天津卷,11),11)平面直角坐標(biāo)系平面直角坐標(biāo)系xOyxOy中中, ,第第象限存在垂象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng), ,第第象限存在沿象限存在沿y y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng), ,如圖所示如圖所示. .一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)中的一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)中的Q Q點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v v0 0沿沿x x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),Q,Q
12、點(diǎn)到點(diǎn)到y(tǒng) y軸的距軸的距離為到離為到x x軸距離的軸距離的2 2倍倍. .粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O O離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng), ,最終從最終從x x軸上的軸上的P P點(diǎn)點(diǎn)射出磁場(chǎng)射出磁場(chǎng),P,P點(diǎn)到點(diǎn)到y(tǒng) y軸距離與軸距離與Q Q點(diǎn)到點(diǎn)到y(tǒng) y軸距離相等軸距離相等. .不計(jì)粒子重力不計(jì)粒子重力, ,問(wèn)問(wèn): :(1)(1)粒子到達(dá)粒子到達(dá)O O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向; ;答案答案: :(1) v(1) v0 0與與x x軸正方向成軸正方向成4545角斜向上角斜向上2(2)(2)電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比. .考點(diǎn)三帶電粒子在疊
13、加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)三帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.1.帶電體在疊加場(chǎng)中無(wú)約束情況下的運(yùn)動(dòng)情況分類(lèi)帶電體在疊加場(chǎng)中無(wú)約束情況下的運(yùn)動(dòng)情況分類(lèi)(1)(1)洛倫茲力、重力并存洛倫茲力、重力并存若重力和洛倫茲力平衡若重力和洛倫茲力平衡, ,則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng)則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng). .若重力和洛倫茲力不平衡若重力和洛倫茲力不平衡, ,則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng). .因洛倫茲力不做因洛倫茲力不做功功, ,故機(jī)械能守恒故機(jī)械能守恒. .(2)(2)靜電力、洛倫茲力并存靜電力、洛倫茲力并存( (不計(jì)重力的微觀粒子不計(jì)重力的微觀粒子) )若靜電力和洛倫茲力平衡若靜電力和洛倫茲力平衡,
14、 ,則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng)則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng). .若靜電力和洛倫茲力不平衡若靜電力和洛倫茲力不平衡, ,則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng), ,因洛倫茲力不因洛倫茲力不做功做功, ,可用動(dòng)能定理求解問(wèn)題可用動(dòng)能定理求解問(wèn)題. .(3)(3)靜電力、洛倫茲力、重力并存靜電力、洛倫茲力、重力并存若三力平衡若三力平衡, ,一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)一定做勻速直線運(yùn)動(dòng). .若重力與靜電力平衡若重力與靜電力平衡, ,一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng). .若合力不為零且與速度方向不垂直若合力不為零且與速度方向不垂直, ,將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng), ,因洛倫茲力因洛倫茲力不做功
15、不做功, ,可用能量守恒定律或動(dòng)能定理求解問(wèn)題可用能量守恒定律或動(dòng)能定理求解問(wèn)題. .2.2.帶電體在疊加場(chǎng)中有約束情況下的運(yùn)動(dòng)帶電體在疊加場(chǎng)中有約束情況下的運(yùn)動(dòng)帶電體在疊加場(chǎng)中受輕桿、輕繩、圓環(huán)、軌道等約束的情況下帶電體在疊加場(chǎng)中受輕桿、輕繩、圓環(huán)、軌道等約束的情況下, ,常見(jiàn)的運(yùn)常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式有直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)形式有直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng), ,運(yùn)用動(dòng)能定理、能量守恒定律結(jié)合牛頓運(yùn)運(yùn)用動(dòng)能定理、能量守恒定律結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解動(dòng)定律求解. .【典例典例3 3】 (2017(2017江西師大附中三模江西師大附中三模) )如圖所示如圖所示, ,水平地面上方水平地面上方MNMN邊界左側(cè)存在邊界左側(cè)
16、存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)( (圖中未畫(huà)出圖中未畫(huà)出),),磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T,B=1.0 T,邊界右側(cè)離地面高邊界右側(cè)離地面高h(yuǎn)=0.45 mh=0.45 m處有一水平光滑絕緣平臺(tái)處有一水平光滑絕緣平臺(tái), ,右邊有一帶正右邊有一帶正電的電的a a球球, ,質(zhì)量質(zhì)量m ma a=0.1 kg=0.1 kg、電荷量、電荷量q=0.1 C,q=0.1 C,以初速度以初速度v v0 0=0.9 =0.9 m/sm/s水平向左運(yùn)動(dòng)水平向左運(yùn)動(dòng), ,與大小相同但質(zhì)量為與大小相同但質(zhì)量為m mb b=0.05 kg=0.05
17、 kg靜止于平臺(tái)左邊緣的不帶電的絕緣球靜止于平臺(tái)左邊緣的不帶電的絕緣球b b發(fā)生彈發(fā)生彈性正碰性正碰, ,碰后碰后a a球恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)球恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng), ,兩球均視為質(zhì)點(diǎn)兩球均視為質(zhì)點(diǎn), g=10 m/s, g=10 m/s2 2, ,求求: :(1)(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向; ;審題圖示審題圖示解析解析: :(1)a(1)a球碰后在疊加場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)球碰后在疊加場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng), ,滿足滿足mg=mg=qEqE, ,可得可得E=10 N/C.E=10 N/C.a a球帶正電球帶正電, ,電場(chǎng)力方向向上電場(chǎng)力方向向上, ,則電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上則電場(chǎng)強(qiáng)度方向向
18、上. .答案答案: :(1)10 N/C(1)10 N/C方向向上方向向上 (2)(2)碰后兩球分別在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間碰后兩球分別在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間; ;答案答案: :(2)2.1 s(2)2.1 s0.3 s0.3 s解析解析: :(3)(3)對(duì)對(duì)a a球有球有x xa a=rcos =0.15 m,=rcos =0.15 m,對(duì)對(duì)b b球有球有x xb b=v=vb bt tb b=0.36 m,=0.36 m,故兩球相距故兩球相距x=xx=xb b-x-xa a0.10 m.0.10 m.答案答案: :(3)0.10 m(3)0.10 m(3)(3)碰后兩球落地點(diǎn)相距多遠(yuǎn)碰后兩球落地
19、點(diǎn)相距多遠(yuǎn). .3方法技巧方法技巧 帶電粒子在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法帶電粒子在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1. 電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)疊加電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)疊加 如圖如圖, ,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOyxOy, ,其第一其第一象限存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)象限存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng), ,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右, ,磁感應(yīng)強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里度的方向垂直紙面向里. .一帶電荷量為一帶電荷量為+q+q、質(zhì)量為、質(zhì)量為m m的微粒從原點(diǎn)出發(fā)沿與的微粒從原點(diǎn)出發(fā)沿與x x軸軸正方向的夾角為正方向的夾角為4545 的初
20、速度進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中的初速度進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中, ,正好做直線運(yùn)動(dòng)正好做直線運(yùn)動(dòng), ,當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到A(l,lA(l,l) )時(shí)時(shí), ,電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上( (不計(jì)電場(chǎng)變化的時(shí)間不計(jì)電場(chǎng)變化的時(shí)間),),粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后一段時(shí)間后, ,正好垂直于正好垂直于y y軸穿出復(fù)合場(chǎng)軸穿出復(fù)合場(chǎng). .不計(jì)一切阻力不計(jì)一切阻力, ,求求: :(1)(1)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E E的大小的大小; ;(2)(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的大小的大小; ;(3)(3)粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間. .(2)t=2t(2)t=2t0 0時(shí)刻粒子時(shí)刻
21、粒子P P的位置的位置; ;(3)(3)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中距離原點(diǎn)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中距離原點(diǎn)O O的最遠(yuǎn)距離的最遠(yuǎn)距離L.L. 演練提升演練提升 真題體驗(yàn)真題體驗(yàn)強(qiáng)化提升強(qiáng)化提升1.1. 質(zhì)譜儀的工作原理質(zhì)譜儀的工作原理 (2016(2016全國(guó)全國(guó)卷卷,15),15)現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重很多倍的離子重很多倍的離子, ,其示意圖如圖所示其示意圖如圖所示, ,其中加速電壓恒定其中加速電壓恒定, ,質(zhì)子在入口處從質(zhì)子在入口處從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速, ,經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開(kāi)磁場(chǎng). .若某種一若某種一價(jià)正離子在入
22、口處從靜止開(kāi)始被同一加速電場(chǎng)加速價(jià)正離子在入口處從靜止開(kāi)始被同一加速電場(chǎng)加速, ,為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開(kāi)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開(kāi)磁場(chǎng), ,需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的1212倍倍. .此離子此離子跟質(zhì)子的質(zhì)量比約為跟質(zhì)子的質(zhì)量比約為( ( ) )A.11A.11 B.12 B.12C.121C.121 D.144 D.144D D2.2. 霍爾元件的工作原理霍爾元件的工作原理 (2014(2014江蘇卷江蘇卷,9)(,9)(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,導(dǎo)電物質(zhì)為電子導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間的霍爾元件位于兩串聯(lián)線
23、圈之間, ,線圈中電流為線圈中電流為I,I,線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng), ,磁感磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)強(qiáng)度大小B B與與I I成正比成正比, ,方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面, ,此時(shí)通過(guò)霍爾元件的此時(shí)通過(guò)霍爾元件的電流為電流為I IH H, ,與其前后表面相連的電壓表測(cè)出的霍爾電壓與其前后表面相連的電壓表測(cè)出的霍爾電壓U UH H滿足滿足:U:UH H=k ,=k ,式中式中k k為霍爾系數(shù)為霍爾系數(shù),d,d為霍爾元件兩側(cè)面間的距離為霍爾元件兩側(cè)面間的距離. .電阻電阻R R遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于R RL L, ,霍爾元件的電阻可霍爾元件的電阻可以忽略以忽略, ,則則( (
24、) )A.A.霍爾元件前表面的電勢(shì)低于后表面霍爾元件前表面的電勢(shì)低于后表面B.B.若電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)若電源的正負(fù)極對(duì)調(diào), ,電壓表將反偏電壓表將反偏C.IC.IH H與與I I成正比成正比D.D.電壓表的示數(shù)與電壓表的示數(shù)與R RL L消耗的電功率成正比消耗的電功率成正比CDCDHI Bd3.3. 帶電微粒在復(fù)合場(chǎng)中直線運(yùn)動(dòng)帶電微粒在復(fù)合場(chǎng)中直線運(yùn)動(dòng) (2017(2017全國(guó)全國(guó)卷卷,16),16)如圖如圖, ,空間某區(qū)域存在空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng), ,電場(chǎng)方向豎直向上電場(chǎng)方向豎直向上( (與紙面平行與紙面平行),),磁場(chǎng)方向垂直于紙面磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里向里,
25、,三個(gè)帶正電的微粒三個(gè)帶正電的微粒a,b,ca,b,c電荷量相等電荷量相等, ,質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m ma a,m,mb b,m,mc c, ,已知在該區(qū)域已知在該區(qū)域內(nèi)內(nèi),a,a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),b,b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),c,c在紙面內(nèi)向在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)左做勻速直線運(yùn)動(dòng). .下列選項(xiàng)正確的是下列選項(xiàng)正確的是( ( ) )A.mA.ma a m mb bmmc cB.mB.mb bmma ammc cC.mC.mc cmma a m mb bD.mD.mc c m mb bmma aB B解析解析: :微粒微粒a a做勻
26、速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供, ,且且m ma ag=qE;g=qE;微粒微粒b b的受的受力關(guān)系為力關(guān)系為m mb bg=qE+qvg=qE+qvb bB;B;微粒微粒c c的受力關(guān)系為的受力關(guān)系為m mc cg=qE-qvg=qE-qvc cB,B,所以所以m mb bmma ammc c, ,選項(xiàng)選項(xiàng)B B正確正確. .4.4. 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) (2018(2018廣東仲元期末廣東仲元期末) )如圖所示的平行板之間如圖所示的平行板之間, ,存存在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng), ,磁
27、場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B1 1=0.20 T,=0.20 T,方向垂直紙面方向垂直紙面向里向里, ,電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E E1 1=1.0=1.010105 5 V/ V/m,PQm,PQ為板間中線為板間中線. .緊靠平行板右側(cè)邊緣緊靠平行板右側(cè)邊緣xOyxOy坐標(biāo)系的坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)第一象限內(nèi), ,有一邊界線有一邊界線AO,AO,與與y y軸的夾角軸的夾角AOyAOy=45=45 , ,邊界線的上方有垂直紙面邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng), ,磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B2 2大小未知大小未知, ,邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)
28、, ,電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E E2 2=5.0=5.010104 4 V/ V/m,m,在在x x軸上固定一水平的熒光屏軸上固定一水平的熒光屏. .一束帶電荷量一束帶電荷量q q=8.0=8.01010-19-19C C、質(zhì)量、質(zhì)量m=8.0m=8.01010-26-26 kg kg的正離子從的正離子從P P點(diǎn)射入平行板間點(diǎn)射入平行板間, ,沿中線沿中線PQPQ做直線運(yùn)動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng), ,穿出平行板后從穿出平行板后從y y軸上坐標(biāo)為軸上坐標(biāo)為0 m,( +1)m0 m,( +1)m的的Q Q點(diǎn)垂直點(diǎn)垂直y y軸射入磁場(chǎng)區(qū)軸射入磁場(chǎng)區(qū), ,不計(jì)離子不計(jì)離子的重力的重力, ,假設(shè)離子射出磁場(chǎng)后不再返回磁
29、場(chǎng)假設(shè)離子射出磁場(chǎng)后不再返回磁場(chǎng). .求求: :2(1)(1)離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大小離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大小. .解析解析: :(1)(1)設(shè)離子的速度大小為設(shè)離子的速度大小為v,v,由于沿中線由于沿中線PQPQ做直線運(yùn)動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng), ,則有則有qEqE1 1=qvB=qvB1 1, , 代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得v=5.0v=5.010105 5 m/s. m/s.答案答案: :(1)5.0(1)5.010105 5 m/sm/s(2)(2)要使離子都不能打到要使離子都不能打到x x軸上軸上, ,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B B 應(yīng)滿足什么條件應(yīng)滿足什么條件? ?答案答案: :(2) B(2) B2 20.05 T0.05 T(3)(3)若若B B2 2= T,= T,最后離子打到水平的熒光屏上的位置最后離子打到水平的熒光屏上的位置C,C,求離子打到熒光屏求離子打到熒光屏上的位置上的位置C C時(shí)的動(dòng)能時(shí)的動(dòng)能. .2 110答案答案: :(3)6.83(3)6.831010-14-14 J J
高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 磁場(chǎng) 專(zhuān)題講座七 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 教科版
