发布时间 : 星期日 文章2016版《新步步高》考前三个月（江苏专用）高考物理二轮复习系列 - 专题8带电粒子在电场和磁场中的运动更新完毕开始阅读
d
(3)分别从O′点和距O′点下方＝0.05m处射入磁场的两个粒子，在MN上射出磁场时两出
4射点之间的距离．
解决带电粒子在交变电磁场中运动问题“三步走”
考题四 磁与现代科技的应用
7．(2015·长春三质检)如图9所示，宽度为d、厚度为h的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明：当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为：UIB
＝K，式中的比例系数K称为霍尔系数．设载流子的电荷量为q，下列说法正确的是( )
d
图9
U
A．载流子所受静电力的大小F＝q dB．导体上表面的电势一定大于下表面的电势
1
C．霍尔系数为K＝，其中n为导体单位长度上的电荷数
nq
BI
D．载流子所受洛伦兹力的大小F洛＝，其中n为导体单位体积内的电荷数
nhd
8．(多选)(2015·日照模拟)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．若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图10所示，则下列说法中正确的是( )
图10
A．该束带电粒子带正电 B．速度选择器的P1极板带负电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 q
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
m
9．(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．质量为m，速度为v的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为r的圆，圆心在O点，图11轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B.为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器．引出器原理如图所示，一对圆弧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)．引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从P点进入通道，沿通道中心线从Q点射出．已知OQ长度为L，OQ与OP的夹角为θ.
图11
(1)求离子的电荷量q并判断其正负；
(2)离子从P点进入，Q点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B′，求B′； (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B不变，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．为使离子仍从P点进入，Q点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小．
几种常见的电磁场应用实例 (1)质谱仪：
①用途：测量带电粒子的质量和分析同位素．
②原理：由粒子源S发出的速度几乎为零的粒子经过加速电场U加速后，以速度v＝1
入偏转磁场中做匀速圆周运动，运动半径为r＝
B2qU
进m
2mU，粒子经过半个圆周运动后打到照相q
q8U
底片D上，通过测量D与入口间的距离d，进而求出粒子的比荷＝22或粒子的质量m＝
mBdqB2d2
. 8U
(2)速度选择器：带电粒子束射入正交的匀强电场和匀强磁场组成的区域中，满足平衡条件qE＝qvB的带电粒子可以沿直线通过速度选择器．速度选择器只对粒子的速度大小和方向做出选择，而对粒子的电性、电荷量不能进行选择． (3)回旋加速器： ①用途：加速带电粒子．
②原理：带电粒子在电场中加速，在磁场中偏转，交变电压的周期与带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同．
q2B2r2n③粒子获得的最大动能Ek＝，其中rn表示D形盒的最大半径．
2m
专题综合练
1．(2015·全国大联考二)如图12所示，平面直角坐标系第一象限存在竖直向上的匀强电场，距离原点O为3a处有一个竖直放置的荧光屏，荧光屏与x轴相交于Q点，且纵贯第四象限．一个顶角等于30°的直角三角形区域内存在垂直平面向里的匀强磁场，三角形区域的一条直角边ML与y轴重合，且被x轴垂直平分．已知ML的长度为6a，磁感应强度为B，电子束以相同的速度v0从LO区间垂直y轴和磁场方向射入直角三角形区域．从y＝－2a射入磁场