帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動與應(yīng)用實(shí)例

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1、高三物理高考第一輪總復(fù)習(xí)(二十四)　帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動及應(yīng)用實(shí)例1.不計(jì)重力的負(fù)粒子能夠在如圖所示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中勻速直線穿過．設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子電荷量為q，進(jìn)入速度為v，以下說法正確的是(　　)A．若同時增大U和B，其他條件不變，則粒子一定能夠直線穿過B．若同時減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能直線穿過C．若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子動能一定減小D．若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子的動能有可能不變2．如圖所示，一束正離子從S點(diǎn)沿水平方向射出，在沒有

2、偏轉(zhuǎn)電場、磁場時恰好擊中熒光屏上的坐標(biāo)原點(diǎn)O；若同時加上電場和磁場后，正離子束最后打在熒光屏上坐標(biāo)系的第Ⅲ象限中，則所加電場E和磁場B的方向可能是(不計(jì)離子重力及其之間相互作用力)(　　)A．E向下，B向上　　　　　　B．E向下，B向下C．E向上，B向下　　D．E向上，B向上3.三個帶正電的粒子a、b、c(不計(jì)重力)以相同動能水平射入正交的電磁場中，軌跡如圖所示．關(guān)于它們的質(zhì)量ma、mb、mc的大小關(guān)系和粒子a動能變化，下列說法正確的是(　　)A．ma＜mb＜mcB．ma＞mb＞mcC．粒子a動能增加D．粒子a動能減少4.如圖所示，空間存

3、在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場的方向豎直向下，磁場方向水平(圖中垂直紙面向里)，一帶電油滴P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是(　　)A．若僅撤去電場，P可能做勻加速直線運(yùn)動B．若僅撤去磁場，P可能做勻加速直線運(yùn)動C．若給P一初速度，P不可能做勻速直線運(yùn)動D．若給P一初速度，P可能做勻速圓周運(yùn)動5．如圖所示，一束帶電粒子(不計(jì)重力，初速度可忽略)緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域Ⅰ，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場、磁場區(qū)域Ⅱ，其中磁場的方向如圖所示，收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上．則(　　

4、)A．該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子B．該裝置可篩選出具有特定電荷量的粒子C．該裝置可篩選出具有特定速度的粒子D．該裝置可篩選出具有特定動能的粒子6.如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖，帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速(在A點(diǎn)初速度為0)后，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，最后分別打在感光板S上的x1、x2處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則(　　)A．a(chǎn)的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量B．a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量C．a(chǎn)運(yùn)動的時間大于b運(yùn)動的時間D．a(chǎn)的比荷大于b的比荷7.如圖，空間某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場

5、和勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子以某一初速度由A點(diǎn)進(jìn)入這個區(qū)域沿直線運(yùn)動，從C點(diǎn)離開區(qū)域；如果這個區(qū)域只有電場，則粒子從B點(diǎn)離開場區(qū)；如果這個區(qū)域只有磁場，則粒子從D點(diǎn)離開場區(qū)；設(shè)粒子在上述三種情況下，從A到B點(diǎn)、A到C點(diǎn)和A到D點(diǎn)所用的時間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計(jì))(　　)A．t1＝t2＝t3　　B．t2＜t1＜t3C．t1＝t2＜t3　　D．t1＝t3＞t28．如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在

6、磁場中運(yùn)動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是(　　)A．在Ek－t圖中應(yīng)有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn－1C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動能一定越大D．要想粒子獲得的最大動能越大，則要求D形盒的面積也越大9.質(zhì)譜儀是測帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)同一電場加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動，然后利用相關(guān)規(guī)律計(jì)算出帶電粒子質(zhì)量．其工作原理如圖所示．虛線為某粒子運(yùn)動軌跡，由圖可知(　　)A．此

7、粒子帶負(fù)電B．下極板S2比上極板S1電勢高C．若只增大加速電壓U，則半徑r變大D．若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑r變小10．如圖所示，MN是一段在豎直平面內(nèi)半徑為1m的光滑的1/4圓弧軌道，軌道上存在水平向右的勻強(qiáng)電場．軌道的右側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝0.1T．現(xiàn)有一帶電荷量為1C、質(zhì)量為100g的帶正電小球從M點(diǎn)由靜止開始自由下滑，恰能沿NP方向做直線運(yùn)動，并進(jìn)入右側(cè)的復(fù)合場(NP沿復(fù)合場的中心線)．已知A、B板間的電壓為UBA＝2V，板間距離d＝2m，板的長度L＝3m，若小球恰能從板的右邊沿飛出，g取10m/s

8、2.求：(1)小球運(yùn)動到N點(diǎn)時的速度v的大?。?2)水平向右的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大?。?3)復(fù)合場中的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小．11.如圖所示，矩形abcd關(guān)于x軸對稱，長ad＝2L