《高考物理考前三个月配套课件 专题（8）带电粒子在电场和磁场中的运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理考前三个月配套课件 专题（8）带电粒子在电场和磁场中的运动（101页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题 8 带电粒子在电场和磁场中的运动真题 示例图 1(1)求原本打在 的离子质量 m；解得 r 1B 2 q 打在 点 P 的离子运动半径为 r 0 34 L ，代入解得 m 9 L 232 U 0 答案 9 L 232 U (2)为使原本打在 求加速电压 析 由 ( 1) 知， U 16 U 0 r 29 L 2 离子打在 Q 点时 r 56 L ， U 100 U 081 离子打在 N 点时 r L ， U 16 U 09 ，则电压的范围 100 U 081 U 16 U 09 答案 100 U 081 U 16 U 09 (3)为了在 求需要调节 (取 析 由 ( 1) 可知， r U
2、 由题意知，第 1 次调节电压到 U 1 ，使原本 Q 点的离子打在N 点 1U 0此时，原本半径为 r 1 的打在 Q 1 的离子打在 Q 上56 U 1U 0解得 r 1 562 L 第 2 次调节电压到 U 2 ，原本打在 Q 1 的离子打在 N 点，原本半径为 r 2 的打在 Q 2 的离子打在 Q 上，则：U 2U 0，56U 2U 0解得 r 2 563 L 同理，第 n 次调节电压，有 r n 56n 1 L 检测完整，有 r n 解得 n 65 1 最少次数为 3次答案 3次2.(2014全国大纲 25)如图 2所示 ， 在 第一 象限存在匀强磁场 ， 磁感应强度 方向垂直 于
3、纸面 (向外；在第四 象限存在 匀强电场 ， 方向沿 在 轴上某点以与 大小为 该粒子在 (d,0)点沿垂直于 不计粒子重力 ， 求：图 2(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值；解析 如图 ， 粒子进入磁场后做匀速圆周运动 感应强度的大小为 B， 粒子质量与所 带电荷 量分别为 m和 q， 圆周运动的半径为 伦 兹力公式及牛顿第二定律得q 20R 0 由题给条件和几何关系可知d 设电场强度大小为 E， 粒子进入电场后沿 在电场中运动的时间为 t， 离开电场时沿 v x2 t d 由于粒子在电场中做类平抛运动 (如图 )， 有答案 12 v 0 (2)该粒子在电场中运动的时间 立 式得t 2
4、 ta n . 答案 2 ta n )带电粒子在复合场中的运动是力电综合的重点和高考的热点 ， 常见的考查形式有组合场 (电场 、 磁场 、 重力场依次出现 )、 叠加场 (空间同一区域同时存在两种以上的场 )、 周期性变化的场等 ， 近几年高考试题中 ， 涉及本专题内容的频率极高 ， 特别是计算题 ， 题目难度大 ， 涉及面广 )试题多把电场和磁场的性质 、 运动学规律 、 牛顿运动定律 、 圆周运动规律 、 功能关系揉合在一起 ， 主要考查考生的空间想象力 、 分析综合能力以及运用数学知识解决物理问题的能力 1)明确组合场是由哪些场组合成的 .(2)判断粒子经过组合场时的受力和运动情况 ，
5、 并画出相应的运动轨迹简图 .(3)带电粒子经过电场时利用动能定理和类平抛运动知识分析 .(4)带电粒子经过磁场区域时通常用圆周运动知识结合几何知识来处理 电粒子在组合场中的运动考题二 带电粒子在叠加场中的运动考题三 带电粒子在交变电磁场中运动的问题考题四 磁与现代科技的应用专题综合练考题一 带电粒子在组合场中的 所示 ， 在直角坐标系 限存在 沿 电场强度 的大小 为 在 强 磁场 m， 带电荷量为 电 粒子从第二象限的 3L， L)以初速度 不计带电粒子的重力 (1)求匀强磁场的大小和方向；答案 E 1 (2)撤去第二象限的匀强磁场 ， 同时调节电场强度的大小为 带电粒子刚好从 L,0)进
6、入第三象限 ， 求电场强度 立 解得： E 2 m v 202 答案 m v 202 (3)带电粒子从 从 点进入第四象限 ，若 2求 的距离 电粒子穿过 由 解得： 则通过 B 点时的速度 v v 20 v 21 2 v 0 与 x 轴正方向的夹角为 ，则 si n v 1v 22 即 45 带电粒子在第三象限做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力q v B m v 21 2由 (1) 知 B E 12 E 2 解得： R 2 L ( 2 1) L 答案 ( 2 1) L 图 4(1)求磁场的宽度 L；解析 根据洛伦兹力提供向心力有： 2 q v B m 2 v 2R 2 m 粒子刚好不从磁场右
7、边界飞出的条件为： L R ，即： L 2 m 2 m )求匀强电场的场强大小 E；解析 如图 ， 设粒子从 将其从 点的运动分别沿着电场线和垂直电场线方向分解 ， 粒子在这两个方向上通过的距离分别为 h和 l， 在 h 12t 2 v E 3 m v 24 答案 3 m v 24 l l h 2d(3)若另一个同样的粒子以速度 点沿场强方向运动 ， 经时间 点出来 ， 求时间 子从 s由 v 2 2 得： s v 223 d 1003V 时进入电场中的粒子将打到极板上，即在电压等于1003V 时刻进入的粒子具有最大速度 . 所以由动能定理得： 212m v 2t 12m v 20 ， 解得
8、v t 2 33 10 5 m /s 答案 2 33 10 5 m /s (2)粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之比；解析 计算可得 ， 粒子射入磁场时的速度与水平方向的夹角为 30 ， 从下极板边缘射出的粒子轨迹如图甲中 磁场中轨迹所对应的圆心角为 240 ， 时间最长；答案 2 1解析 如图乙 ， 从 O 点射入磁场的粒子速度为 它在磁场中的出射点与入射点间距为 2 1 m v 1得： d 1 2 m v 0从距 O 点下方0. 05 m 处射入磁场的粒子速度与水平方向夹角 ，则它的速度为 v 2 v 0，它在磁场中的出射点与入射点间 距为 d 2 2 R 2 ， 由 R 2 m v
9、2d 2 2 m v 0即两个粒子向上偏移的距离相等所以：两粒子射出磁场的出射点间距仍为进入磁场时的间距，即0. 05 m 答案 三步走 ”规律小结考题四 磁与现代科技的应用图 98.(多选 )英国物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪 ， 并用此对同位素进行了研究 ， 因此荣获了 1922年的诺贝尔化学奖 则下列说法中正确的是 ( )图 109.(2015浙江理综 25)使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出 ， 离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等 m， 速度为 旋转轨道是半径为 圆心在 图 11轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中 ， 磁感应强度为 使用磁屏蔽通道法设计引出器 一对圆弧
10、形金属板组成弧形引出通道 ， 通道的圆心位于 O 点 (O 点图中未画出 ) 令引出通道内磁场的磁感应强度降低 ， 从而使离子从 沿通道中心线从 已知 ， 1(1)求离子的电荷量 析 离子做圆周运动 Bq v m q m 根据左手定则可判断离子带正电荷 答案 m 正电荷 (2)离子从 通道内匀强磁场的磁感应强度应降为 B ， 求 B ；解析 离子进入通道前 、 后的轨迹如图所示解得 R r 2 L 2 2 rL 2 r 2 L 故 B m m v 2 r 2 L q r 2 L 2 2 rL 答案 m v 2 r 2 L q r 2 L 2 2 rL (3)换用静电偏转法引出离子束 ， 维持通道内的原有磁感应强度 在内外金属板间加直流电压 ， 两板间产生径向电场 ， 忽略边缘效应 点进入 ， 求通道内引出轨迹处电场强度 引出轨迹为圆弧 Bq v m 解析 电场强度方向沿径向向 外 解得 E B v m v 2 2 r 2 L q r 2 L 2 2 rL 答案 沿径
