高考物理二轮复习专题07带电粒子在复合场中的运动教学案含解析word版本 联系客服

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(1)求Ⅱ区的加速电压及离子的加速度大小;

(2)为取得好的电离效果,请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);

第25题图2

(3)α为90°时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率v的范围; (4)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率vmax与α角的关系. v2M3eBR【答案】 (2)垂直纸面向外 (3)v0≤v≤

2L4 m(4)vmax=

3eBR

4m(2-sin α)

(2)垂直纸面向外④

(3)设电子运动的最大半径为r 2r=R.⑤

32

根据几何关系得r=由⑥⑨式得vmax=

3R⑨

4(2-sin α)3eBR .

4m(2-sin α)7.【2014·重庆卷】如题9图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高h处分别有P、Q两点,NS和MT间距为1.8h,质量为m,带电荷量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为g.

题9图

(1)求电场强度的大小和方向.

(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值.

(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值. 【答案】(1)E=

mgqBh,方向竖直向上 (2) (9-62) (3)可能的速度有三个:qm0.68qBh0.545qBh0.52qBh,, mmm本题考查了带电粒子在复合场、组合场中的运动.

答题9图1 答题9图2

【解析】(1)设电场强度大小为E. 由题意有mg=qE

得E=,方向竖直向上.

mgq

(3)如答题9图2所示,设粒子入射速度为v,粒子在上、下方区域的运动半径分别为

r1和r2,粒子第一次通过KL时距离K点为x.

由题意有3nx=1.8h(n=1,2,3…)

3(9-62)hx≥ 222x=r21-(h-r1)

得r1=?1+??0.36?h,n<3.5 n2??20.68qBh; m即n=1时,v=

0.545qBhn=2时,v=;

m0.52qBhn=3时,v=

m