发布时间 : 星期三 文章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版本更新完毕开始阅读
【答案】 (1)
mvmv（2r－2Lcos θ），正电荷 (2) (3)沿径向向外；Bv－Brq（r2＋L2－2rLcos θ）mv2（2r－2Lcos θ）
q（r2＋L2－2rLcos θ）5、(2015·江苏物理，15，16分)一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为＋q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零．这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上．已知放置底片的区域MN＝L，且OM＝L.某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧区域QN仍能正常检测到离子．在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到．
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(1)求原本打在MN中点P的离子质量m；
(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围；
(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整，求需要调节U的最少次数．(取lg 2＝0.301，lg 3＝0.477，lg 5＝0.699)
(2)由(1)知，U∝r，得U＝离子打在Q点，r＝L，U＝离子打在N点，r＝L，U＝则电压的范围为
2
16U0r2 9L256100U0 8116U0 9100U016U0≤U≤ 819(3)由(1)可知，r∝U.由题意知，第1次调节电压到U1，使原本Q点的离子打在N点，
LU1＝ 5U0L65L6U1此时，原本半径为r1的打在Q1的离子打在Q上，＝ r1U0?5?解得r1＝??L
?6?第2次调节电压到U2，原本打在Q1的离子打在N点，原本半径为r2的打在Q2的离子打
25LLU26U2在Q上，则＝，＝
r1U0r2U0?5?解得r2＝??L ?6??5?同理，第n次调节电压，有rn＝???6?检测完整，有rn≤ 解得n≥
3n＋1L
L2lg 2－1≈2.8，即最少次数为3次． 6??lg???5?9qB2L2100U016U0 (2)≤U≤ (3)3 32U0819【答案】 (1)
1.【2014·全国卷】如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向．在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d，0)点沿垂直于x轴的方向进入电场．不计重力．若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：
(1 )电场强度大小与磁感应强度大小的比值； (2)该粒子在电场中运动的时间． 【答案】(1)v0tanθ (2)
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2d v0tan θ
【解析】(1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动．设磁感应强度的大小为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R0.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得
qv0B＝m①
R0
v20
tan θ＝⑥
联立①②③④⑤⑥式得
vxv0E12
＝v0tanθ⑦ B2(2)联立⑤⑥式得
2dt＝⑧ v0tan θ
2．【2014·广东卷】(18分)如图25 所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距6L.两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面向外. A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面
MN的距离均为L.质量为m、电荷量为＋q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿
水平方向从S1进入Ⅰ区，并直接偏转到MN上的P点，再进入Ⅱ区，P点与A1板的距离是L的k倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑．
(1)若k＝1，求匀强电场的电场强度E；
(2)若2