发布时间 : 星期三 文章高考物理带电粒子在磁场中的运动专题训练答案及解析更新完毕开始阅读
【解析】 【分析】 【详解】
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有：
mvv2R? qvB?m，解得：
qBR由题可得：R?d 解得v?qBd； m（2）如图所示，粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切
由几何关系得dm=d（1+sin60°） 解得dm?2?3d 2（3）粒子的运动周期T?2πm qB设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t'，则 t?nT?t?(n?1,3,5,4)
A.当L?nd?（1?t??3）d时，粒子斜向上射出磁场 2L33?4πm1（?）T解得t? d62qB123）d时，粒子斜向下射出磁场 2B.当L?nd?（1+t??L33?4πm5（?）T解得t?． d62qB12
15．现代科学仪器常利用电场磁场控制带电粒子的运动，如图所示，真空中存在着多层紧密
相邻的匀强电场和匀强磁场，宽度均为d电场强度为E，方向水平向左；垂直纸面向里磁场的磁感应强度为B1，垂直纸面向外磁场的磁感应强度为B2，电场磁场的边界互相平行且与电场方向垂直.一个质量为
、电荷量为的带正电粒子在第层电场左侧边界某处由静止
释放,粒子始终在电场、磁场中运动,不计粒子重力及运动时的电磁辐射.
（1）求粒子在第2层磁场中运动时速度v2的大小与轨迹半径r2;
（2）粒子从第n层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水平方向的夹角为?n,试求sin?n; （3）若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出,试问在其他条件不变的情况下,也进入第n层磁场,但比荷较该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界,请简要推理说明之 【答案】（1）【解析】
（1）粒子在进入第2层磁场时，经两次电场加速，中间穿过磁场时洛伦兹力不做功，由动能定理，有：
； （2）
； （3）见解析；
解得：
粒子在第2层磁场中受到的洛伦兹力充当向心力，有：
联立解得：
（2）设粒子在第n层磁场中运动的速度为vn，轨迹半径为rn（下标表示粒子所在层数），
粒子进入到第n层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为出时速度方向与水平方向的夹角为量不变，有：
,从第n层磁场右侧边界突
，粒子在电场中运动时，垂直于电场线方向的速度分
由图根据几何关系可以得到：
联立可得：由此可看出
，
，…，
为一等差数列，公差为d，可得：
当n=1时，由下图可看出：
联立可解得：
（3）若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，则：
，
，假设通穿出第n
，则导
在其他条件不变的情况下，打印服务比荷更大的粒子，设其比荷为层磁场右侧边界，粒子穿出时速度方向与水平方向的夹角为致：说明界．
考点：带电粒子在电磁场中的运动
，由于
不存在，即原假设不成立，所以比荷较该粒子大的粒子不能穿出该层磁场右侧边