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1、目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练第5课时带电粒子在组合、复合场中的运动(组合场、复合场及应用实例)目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练1知道速度选择器、质谱仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、霍尔元件的工作原理及应用2掌握带电粒子在复合场中运动问题的处理方法目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点
2、例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练理解带电粒子在复合场中运动的这几个实例时,一定要从其共性qEqvB出发目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练1(2010年福建质检)回旋加速器是加速带电粒子的装置其主体部分是两个D形金属盒,两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是(A)A增大金属盒的半径B减小狭缝间的距离C增大高频交流电压D减小磁场的磁感应强度目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练2目前,世界上正
3、在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,以下说法错误的是(B)AB板带正电BA板带正电C其他条件不变,只增大射入速度,UAB增大D其他条件不变,只增大磁感应强度,UAB增大目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练3(2009年广东卷改编)如图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场下列表述错误的是(D)A质谱仪
4、是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练带电粒子在组合场中的运动1三种场力的特点目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练2.带电粒子在匀强电场和匀强磁场中偏转的区别目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练3.在电场和磁场组合而成的组合场中的运动带电粒子分别在两个区域中做类平抛和匀速圆周运动,通过连接点的速度将两种运动联系起来,一
5、般可用类平抛和匀速圆周运动的规律求解另外,准确画好运动轨迹图是解题的关键目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练【例1】(2009年全国卷)(18分)如图所示,在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q点射出已知PQ垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d.不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比以及粒子在磁场与电场中运动时间之比目标定位自主梳理要点例析走向高考返
6、回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练此类问题解决的思路:目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练针对训练1-1:(2010年南京市模拟)如图所示,在xOy平面内的第象限中有沿y方向的匀强电场,场强大小为E.在第和第象限有匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向里,有一个质量为m,电荷量为e的电子,从y轴的P点以大小为v0的初速度垂直于电场方向进入电场,P点坐标为(0,),经电场偏转后,与x轴负半轴成一定角度进入磁场,设磁感应强度B的大小为.求:(1)电子经过x轴负半轴的坐
7、标和此时速度方向与x轴方向的夹角;(2)电子再次经过y轴负半轴的坐标目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练带电粒子在复合场(叠加场)中的运动情况1直线运动自由的带电粒子(无轨道约束)在复合场(三场共存)中的直线运动是匀速直线运动,除非运动方向沿磁场方向而不受洛伦兹力这是因为电场力和重力都是恒力当速度变化时,会引起洛伦兹力的变化,合力也相应的发生变化,粒子的运动方向就要改变而做曲线运动在具体题目中,应根据F合0进行计算2匀速圆周运动当带电粒子在复合场(三场共存)中,重力与电场力相平衡,粒子运
8、动方向与匀强磁场方向垂直时,带电粒子就做匀速圆周运动此种情况下要同时应用平衡条件和向心力公式来进行分析3一般曲线运动当带电粒子所受合外力是变力,且与初速度方向不在一条直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹不是圆弧,也不是抛物线,一般用动能定理或功能关系计算目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课
9、时训练考点一:带电粒子在电场、磁场中运动的应用实例目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练答案:B.目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练考点二:带电粒子在复合场中的运动【例2】(能力题)(2009年天津卷)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,M、N之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为.不计空气阻力,
10、重力加速度为g,求(1)电场强度E的大小和方向;(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h.目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练(2009年宁夏、辽宁卷,25)如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场粒子在磁场中的运动轨迹与y轴
11、交于M点已知OPl,OQ2l.不计重力,求:(1)M点与坐标原点O间的距离;(2)粒子从P点运动到M点所用的时间目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练(1)本题考查带电粒子在组合场中的运动;(2)解本类题往往要用前一过程的计算结果判断下一过程,且要注意周期性、对称性目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练【测控导航】考点题号1.应用实例32.组合场中运动问题5、83.复合场中运动问题1、2、4、6、7、9目标定位自主梳理要点例析走向高
12、考返回目录课时训练1如图所示,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面向外的磁场,则滑到底端时(B)Av变大 Bv变小Cv不变 D不能确定解析:洛伦兹力虽然不做功,但其方向垂直斜面向下,使物体与斜面间的正压力变大,故摩擦力变大,损失的机械能增加目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练2如图所示,空间内存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B,一个质量为m的带电液滴,在竖直平面内做圆周运动,下列说法错误的是(D)A液滴在运动过程中速率不变B液滴所带电荷一定为负电荷,电荷量大小为mg/EC液滴一定沿顺时针方向运动D液滴可以沿逆时针方向运动,
13、也可以沿顺时针方向运动解析:由于受重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用,故圆周运动一定为匀速圆周运动,且有qEmg,液滴带负电,洛伦兹力充当向心力,一定沿顺时针方向运动,故ABC正确目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练3关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量,下列结论中正确的是(A)A与加速器的半径有关,半径越大,能量越大B与加速器的磁场有关,磁场越强,能量越小C与加速器的电场有关,电场越强,能量越大D与带电粒子的质量和电荷量均有关,质量和电荷量越大,能量越大目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练4设空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示已知一离子在
14、电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中错误的是(D)A这个离子必带正电荷BA点和B点位于同一高度C离子在C点时速度最大D离子达B点后将沿原路返回A点目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练解析:开始在A点时,由于离子静止,它只受电场力,电场力使它获得加速度经很短的时间,离子便获得速度,此后离子在受电场力的同时,还受洛伦兹力,致使离子做曲线运动由图中曲线位于A点下方,可知离子在A点时加速度是向下的,从而可知它所受的电场力方向是向下的,可见离子带正电在离子沿曲线运动过程中,由于只有电场力对离子做功,从而可知离
15、子电势能和动能的总和守恒,由WqU可知,A、B两点在电场中必处于同一等势面上,也就是它们距负极板的距离相等,由于负极板是水平的,因而A、B位于同一高度在运动过程中,由离子电势能和动能总和守恒及离子在C点电势能最小可知,离子在C点动能应为最大离子带正电,它达B点后由于静止而只受向下的电场力,其加速度也是向下的待离子获得很小的速度后,根据左手定则,它所受的洛伦兹力应是向右的,离子应向右偏离,不可能沿原路返回A点目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练6如图所示的是速度选择器示意图,若要正常工作,则以下论述正确的是(D)AP1的电势必须高于P2
16、的电势B磁感应强度B、电场强度E和被选择的粒子速率v应满足vBEC从S2出来的只能是正电荷,不能是负电荷D若把磁场和电场的方向都改变为原来的相反方向,速度选择器同样正常工作目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练7(2010年江南十校联考)如图所示的装置可测离子的比荷(荷质比)离子源A产生初速度可忽略不计的正离子,被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,然后从O点垂直射入匀强偏转电场,能正好从HM极板上的小孔S射出,立即进入垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场区,最后打在水平放置的底片D1D2的D点(底片右端D1紧靠小孔S)已知HO
17、d,HS2d,DSL,忽略离子所受重力试求(1)偏转电场场强E的大小;(2)离子的比荷目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练8如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E.磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.忽略重力的影响问:(1)为了使位于A处电荷量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在感光胶片上的Q点,该点距入射点P多远?目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练9(拓展探究题)如图,一质量为m、电荷量为q的带电小环套在光滑轨道上,环状轨道的半径为R,直轨道长度为R.以水平线MN为界,空间分为两个区域,区域为磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,区域和有竖直向上的匀强电场将小环在直轨道CD下端的C点无初速度释放(已知区域和的匀强电场场强大小为E2mg/q,重力加速度为g),求:(1)小环在第一次通过轨道最高点A时速度vA的大小;(2)小环在第一次通过轨道最高点A时受到的轨道压力目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练
限制150内