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最新高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题

最新高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题
最新高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题

最新高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题

一、速度选择器和回旋加速器

1.如图所示的直角坐标系xOy ,在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y 轴负方向的匀强电场。虚线OA 位于第一象限,与y 轴正半轴的夹角θ=60°,在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场;OA 与y 轴负半轴所夹空间里存在与OA 平行的匀强电场,电场强度大小E =10N/C 。一比荷q =1×106C/kg 的带电粒子从第二象限内M 点以速度v =2.0×103m/s 沿x 轴正方向射出,M 点到x 轴距离d =1.0m ,粒子在第二象限内做直线运动;粒子进入第一象限后从直线OA 上的P 点(P 点图中未画出)离开磁场,且OP =d 。不计粒子重力。

(1)

求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值0

E B ;

(2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B ;

(3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x 轴?如果通过x 轴,求其坐标;如果不通过x 轴,求粒子到x 轴的最小距离。

【答案】(1)32.010m/s ?;(2)3210T -?;(3)不会通过,0.2m 【解析】 【详解】

(1)由题意可知,粒子在第二象限内做匀速直线运动,根据力的平衡有

00qvB qE =

解得

30

2.010m/s E B =? (2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动,由题意可知圆周运动半径

1.0m R d ==

根据洛伦兹力提供向心力有

2

v qvB m R

=

解得磁感应强度大小

3210T B -=?

(3)粒子离开磁场时速度方向与直线OA 垂直,粒子在匀强电场中做曲线运动,粒子沿y 轴负方向做匀减速直线运动,粒子在P 点沿y 轴负方向的速度大小

sin y v v θ=

粒子在电场中沿y 轴方向的加速度大小

cos y

qE a m

θ

=

设经过t ?时间,粒子沿y 轴方向的速度大小为零,根据运动学公式有

y y

v t a ?=

t ?时间内,粒子沿y 轴方向通过的位移大小

2

y v y t ?=

??

联立解得

0.3m y ?=

由于

cos y d θ?<

故带电粒子离开磁场后不会通过x 轴,带电粒子到x 轴的最小距离

cos 0.2m d d y θ'=-?=

2.如图所示,相距为d 的平行金属板M 、N 间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B 0的匀强磁场;在xOy 直角坐标平面内,第一象限有沿y 轴负方向场强为E 的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q 的正离子(不计重力)以初速度v 0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动,从P 点垂直y 轴进入第一象限,经过x 轴上的A 点射出电场进入磁场.已知离子过A 点时的速度方向与x 轴成45°角.求:

(1)金属板M 、N 间的电压U ;

(2)离子运动到A 点时速度v 的大小和由P 点运动到A 点所需时间t ;

(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C (图中未画出)与坐标原点的距离OC .

【答案】(1)00B v d ;(2) t =0mv qE

;(3) 2

00

2mv mv qE qB + 【解析】 【分析】 【详解】

离子的运动轨迹如下图所示

(1)设平行金属板M 、N 间匀强电场的场强为0E ,则有:0U E d =

因离子所受重力不计,所以在平行金属板间只受有电场力和洛伦兹力,又因离子沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动,则由平衡条件得:000qE qv B = 解得:金属板M 、N 间的电压00U B v d =

(2)在第一象限的电场中离子做类平抛运动,则由运动的合成与分解得:0

cos 45v v

= 故离子运动到A 点时的速度:02v v =

根据牛顿第二定律:qE ma =

设离子电场中运动时间t ,出电场时在y 方向上的速度为y v ,则在y 方向上根据运动学公式得y v at =且0

tan 45y v v =

联立以上各式解得,离子在电场E 中运动到A 点所需时间:0

mv t qE

=

(3)在磁场中离子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则由牛顿第二定律有:

2

v qvB m R

=

解得:02mv mv R qB qB

=

= 由几何知识可得0

22cos 452mv AC R R qB

==

=

在电场中,x 方向上离子做匀速直线运动,则20

0mv OA v t qE

==

因此离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C 与坐标原点的距离为:

200

2mv mv OC OA AC qE qB

=+=+

【点睛】

本题考查电场力与洛伦兹力平衡时的匀速直线运动、带电粒子在匀强磁场中的运动的半径与速率关系、带电粒子在匀强电场中的运动、运动的合成与分解、牛顿第二定律、向心力、左手定则等知识,意在考查考生处理类平抛运动及匀速圆周运动问题的能力.

3.如图所示,M 、N 为水平放置的两块平行金属板,板间距为L ,两板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电势差为MN 0U U =-,磁感应强度大小为0B .一个带正电的粒子从两板中点垂直于正交的电、磁场水平射入,沿直线通过金属板,并沿与ab 垂直的方向由d 点进入如图所示的区域(忽略电磁场的边缘效应).直线边界ab 及ac 在同一竖直平面内,且沿ab 、ac 向下区域足够大,不计粒子重力,30a ∠=?,求:

(1)粒子射入金属板的速度大小;

(2)若bac 区域仅存在垂直纸面向内的匀强磁场罗要使粒子不从ac 边界射出,设最小磁感应强度为B 1;若bac 区域内仅存在平行纸面且平行ab 方向向下的匀强电场,要使粒子不从ac 边射出,设最小电场强度为E 1.求B 1与E 1的比值为多少? 【答案】(1)v =00U

B L

(2)0110

2B L

B E U = 【解析】 【详解】

(1)设带电粒子电荷量为q 、质量为m 、射入金属板速度为v ,粒子做直线运动时电场力与洛伦兹力平衡,根据平衡条件有:qvB 0= qE 0 ① E 0 =

U L

② 解得:v =

0U B L

③ (2)仅存在匀强磁场时,若带电粒子刚好不从ac 边射出,则其轨迹圆与ac 边相切,则

1

1sin 30ad R s R

=+

?

④ qvB 1 =2

v m R

得:B 1=

3ad

mv

qS ⑥ 仅存在匀强电场时,若粒子不从ac 边射出,则粒子到达边界线ac 且末速度也是与ac 边相切,即: x =vt ⑦ y =

12

at 2

⑧ qE 1=ma ⑨ tan30o=

ad x

S y

+ ⑩ y v at = ⑾

tan30o =

y

v

v ⑿ 得:E 1=

2

32ad

mv qS ⒀ 所以:0110

2B L B E U = ⒁

4.某粒子实验装置原理图如图所示,狭缝1S 、2S 、3S 在一条直线上,1S 、2S 之间存在电压为U 的电场,平行金属板1P 、2P 相距为d ,内部有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为1B 。比荷为k 的带电粒子由静止开始经1S 、2S 之间电场加速后,恰能沿直线通过1P 、2P 板间区域,从狭缝3S 垂直某匀强磁场边界进入磁场,经磁场偏转后从距离

3S 为L 的A 点射出边界。求:

(1)1P 、2P 两板间的电压;

(2)偏转磁场的磁感应强度。 【答案】(1)12U B d kU ='(2)222U

B L k

=

【解析】 【分析】

(1)粒子先在电场中加速,然后匀速通过1P 、2P ,则根据平衡可求出1P 、2P 两板间的电压

(2)根据粒子的运动轨迹找到运动半径,借助于2

2v qvB m r

=可求出偏转磁场的磁感应强

度 【详解】

(1)设带电粒子质量为m ,所带电荷量为q ,已知

q

k m

= 粒子在电场中S 1与S 2之间加速,根据动能定理可得:2

102

qU mv =

-; 带电粒子在P 1和P 2间运动,根据电场力与洛伦兹力平衡可得:1U q qvB d

='

解得:12U B d kU =';

(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力充当向心力:2

2v qvB m r

=;

已知2L r =,解得:222U

B L k

=

5.如图所示,一对平行金属极板a 、b 水平正对放置,极板长度为L ,板间距为d ,极板间电压为U ,且板间存在垂直纸面磁感应强度为B 的匀强磁场(图中未画出)。一带电粒子以一定的水平速度从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间,恰好做匀速直线运动,打到距离金属极板右端L 处的荧光屏MN 上的O 点。若撤去磁场,粒子仍能从极板间射出,且打到荧光屏MN 上的P 点。已知P 点与O 点间的距离为h ,不计粒子的重力及空气阻力。

(1)请判断匀强磁场的方向;

(2)求带电粒子刚进入极板左侧时的速度大小v ;

(3)求粒子的比荷(

q

m

)。 【答案】(1)磁场方向垂直纸面向里(2)v =U Bd (3)2223q Uh m B L d

= 【解析】 【分析】

(1)由左手定则可知磁场方向。

(2)粒子在极板间做直线运动,可知洛伦兹力与电场力相等;

(3)若撤去磁场,粒子在电场中做类平抛运动,结合水平和竖直方向的运动特点解答; 【详解】

(1)由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里。 (2)带电粒子受力平衡,有qvB q =U d

粒子进入极板时的速度v =

U Bd

(3)带电粒子在两极板间运动时间t 1=

L v ,加速度qU a md

= 带电粒子穿过电场时的侧移量2

2112

122qUL y at mdv

== 带电粒子离开两极板间后做匀速直线运动的时间t 2=

L

v

带电粒子从极板右端射出时沿竖直方向的速度v y =1qUL

at mdv

=

带电粒子离开两极板间后在竖直方向的位移2

222

y qUL y v t mdv == 两次侧移量之和为h ,即:h =y 1+y 2=2

2

32qUL mdv 解得:

2223q Uh m B L d

= 【点睛】

此题是带电粒子在复合场中的运动问题;关键是搞清粒子在场中的运动特征和受力情况;粒子在电场中的偏转问题,主要是结合类平抛运动的规律解答.

6.回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于高真空中的D 形金属盒半径为R ,两盒间距很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B 0的匀强磁场与盒面垂直。在下极板的圆心A 处粒子源产生的粒子,质量为m ?电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压u 随时间的变化关系如图乙所示0

2m

T qB π=。加速过程中不考虑相对论效应和变化电场对磁场分布的影响。

(1)粒子开始从静止被加速,估算该离子离开加速器时获得的动能E k ;

(2)调节交流电的电压,先后两次的电压比为1:2,则粒子在加速器中的运动时间之比为多少?

(3)带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心并不是金属盒的圆心O ,而且在不断的变动。设第一次加速后做圆周运动的圆心O 1到O 的距离为x 1,第二次加速后做圆周运动的圆心O 2到O 的距离为x 2,这二个距离平均值约为最后从加速器射出时圆周运动的圆心位置x ,求x 的值,并说明出口处为什么在A 的左边;

(4)实际使用中,磁感应强度B 会出现波动,若在t =4

T

时粒子第一次被加速,要实现连续n 次加速,求B 可波动的最大范围。

【答案】(1)2

0()2qB R m

;(2)2:1;(3)021mU B q A 点的

左边,最后一次圆周运动与左边相切,所以出口在A 点的左边;

(4)

0021212123n n B B B n n --≤≤--()()

,n =2、3…… 【解析】 【分析】

根据回旋加速器原理,粒子在电场中加速,在磁场中偏转,根据轨道半径与运动周期可求运动动能及运动时间,若磁场出现波动,求出磁感强度的最大值和最小值,从而确定磁感强度的范围。 【详解】

(1)圆周运动的最大半径约为R

2

0v qvB m R

=

离子离开加速器时获得的动能

2

20()122k qB R E mv m

==

(2)设加速n 次

2

00()2qB R nqU m

=

2200

2qB R n mU =

2

00

22B R T t n U π==

运动时间之比

02120121

U t t U == (3)设第一、二次圆周运动的半径为r 1和r 2

2011

2

qU mv =

110mv r qB =

=202122

qU mv =

220mv r qB =

== 11x r =

21212(2x r r r =-=

可得

1212x x x +=

== 第一次圆周运动的圆心在A 点的左边,最后一次圆周运动与左边相切,所以出口在A 点的左边。

(4)设磁感应强度偏小时为B 1,圆周运动的周期为T 1

1(1)224

T T T n --=)(

12-1

2(-1)

n T T n =

解得

102(1)

21

n B B n -=

- 设磁感应强度偏大时为B 2,圆周运动的周期为T 2

2(1)()224

T T T n --=

223

2(1)n T T n -=

-

解得

202(123

n B B n -=

-)

因此

002(1)2(1)

2123

n n B B B n n --≤≤--,n =2、3……

7.回旋加速器D 形盒的半径为R ,高频加速电压的频率为f ,空间存在方向垂直D 形盒、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。用该回旋加速器加速带负电的粒子束,粒子达到最大速度后被引出,测得粒子被引出时的平均电流为I 。不计粒子的加速时间,求: (1)粒子被引出时的最大速度v m ; (2)粒子束的输出功率P 。

【答案】(1)m 2v fR π=;(2)2

P BIfR π=

【解析】 【分析】 【详解】

(1)设粒子的电荷量为q 、质量为m ,当粒子被引出时,有:

2m

m v qv B m R

=

由粒子做匀速圆周运动周期公式:

12qB f T m

π=

= 解得

m 2v fR π=

(2)粒子束被引出时,设时间t 内飞出加速器的粒子数为N ,则有

It Nq =

根据能量守恒定律有

2

m 12

Pt N mv =?

解得

2P BIfR π=

8.如图是回旋加速器示意图,置于真空中的两金属D 形盒的半径为R ,盒间有一较窄的狭缝,狭缝宽度远小于D 形盒的半径,狭缝间所加交变电压的频率为f ,电压大小恒为U ,D 形盒中匀强磁场方向如图所示,在左侧D 形盒圆心处放有粒子源S ,产生的带电粒子的质量为m ,电荷量为q 。设带电粒子从粒子源S 进入加速电场时的初速度为零,不计粒子重力。求:

(1)D 形盒中匀强磁场的磁感应强度B 的大小 (2)粒子能获得的最大动能E k

(3)粒子经n 次加速后在磁场中运动的半径R n

【答案】(1)2πfm B q =(2)222

k 2πE R f m =(3)122πn nqU

R f

m

=【解析】 【详解】

(1)粒子做圆周运动的周期与交变电流的周期相等,则有

2π1

=

m T qB f = 解得

2πfm

B q

=

(2)当粒子的半径达到D 型盒的半径时,速度最大,动能也最大,则有

2

v qvB m R

=

mv R qB

=

最大动能为

222

22222k 11()2π222qBR q B R E mv m R f m m m

====

(3)粒子经n 次加速后的速度为

2

12

n nqU mv =

2n nqU

v m

=

半径为

1

22πn n mv nqU

R qB f m

=

=

9.某回旋加速器的两个半圆金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,两金属盒间存在交变电场,用其加速质子。已知金属盒的半径为R ,磁场的磁感应强度为B ,金属盒间缝隙的加速电压为U ,质子的质量为m ,电荷量为q 。求 (1)交变电场的频率f ;

(2)质子加速完毕出射时的动能E k ; (3)质子在回旋加速器中运动的圈数n 。

【答案】(1)

2Bq

m

π (2)2222B q R m

(3)224B qR mU

【解析】 【详解】

质子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力

2

v Bqv m r =

2r

T v π=

1f T

=

联立可得

2Bq

f m

π=

(2) 洛伦兹力提供向心力,当半径最大时,对应的速度最大,动能最大,最大半径为R

2

v Bqv m R

=

2k 12

E mv =

联立可得

222

k 2B q R E m

=

质子在磁场中每转一圈加速两次,获得能量为2Uq ,设质子在回旋加速器中运动的圈数

n ,则有

k 2E nUq =

将222

k 2B q R E m

=代入可得

22

4B qR n mU

=

10.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示。置于真空中的D 形金属盒半径为R ,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f ,加速电压为U 。若A 处粒子源产生的质子的质量为m 、电荷量为+q ,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是( )

A .质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B .质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U 成正比

C .质子第2次和第1次经过两

D 2∶1 D .不改变磁感应强度B 和交流电频率f ,该回旋加速器也能用于a 粒子加速 【答案】AC 【解析】 【详解】

A .质子出回旋加速器的速度最大,此时的半径为R ,则:

22R

v R Rf T

πωπ==

= 所以最大速度不超过2πfR 。故A 正确。

B .根据洛伦兹力提供向心力:2

v qvB m R

=,解得:

mv R qB

=

最大动能:222

2122Km

q B R E mv m

==

,与加速的电压无关。故B 错误。 C .粒子在加速电场中做匀加速运动,在磁场中做匀速圆周运动,根据2v ax =

,可得质

子第2次和第1次经过D 形盒狭缝的速度比为2:1,根据mv

R qB

=

,可得半径比为2:1。故C 正确。

D .回旋加速器交流电的频率与粒子转动频率相等,即为2qB

f m

π=,可知比荷不同的粒子频率不同,不改变磁感应强度B 和交流电频率f ,有可能起不到加速作用。故D 错误。

故选AC 。

11.回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D 形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒内的狭缝中形成匀强电场,使粒子每次穿过狭缝时都得到加速,两盒放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近,若粒子源射出的粒子电荷量为q ,质量为m ,粒子最大回旋半径为R .忽略粒子在电场中运动的时间.求: (1)所加交变电流的频率f ; (2)粒子离开加速器时的最大速度v ;

(3)若加速的电压为U ,求粒子达到最大速度被加速的次数n .

【答案】(1)2qB m π(2)qBR m (3)22

2qB R n mU

=

【解析】 【详解】

(1)粒子在电场中运动时间极短,因此高频交变电流频率要等于粒子回旋频率,因为

2m

T qB

π=

, 回旋频率

12qB f T m

π=

=; (2)由牛顿第二定律

2

mv qvB R

=, 解得

qBR

v m

=

; (3)获得的能量来源于电场的加速,故:

21

02

nqU mv =-,

解得

22

2qB R n mU

=

12.1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D 形金属盒半径为R ,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直.A 处粒子源产生的粒子,质量为m 、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U .加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.

(1)求粒子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比; (2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ;

(3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为B m 、f m ,试讨论粒子能获得的最大动能E ㎞. 【答案】(1)2:1(2)

2

2BR U

π(3)当Bm

m f f ≤时,E Km =2222m q B R

m

;当Bm m f f ≥时,

E Km =222

2m mf R π

【解析】 【分析】

(1)狭缝中加速时根据动能定理,可求出加速后的速度,然后根据洛伦兹力提供向心力,推出半径表达式;

(2)假设粒子运动n 圈后到达出口,则加速了2n 次,整体运用动能定理,再与洛伦兹力提供向心力,粒子运动的固有周期公式联立求解;

(3)B m 对应粒子在磁场中运动可提供的最大频率,f m 对应加速电场可提供的最大频率,选两者较小者,作为其共同频率,然后求此频率下的最大动能. 【详解】

(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r 1,速度为v 1 qU=mv 12 qv 1B=m

解得

同理,粒子第2次经过狭缝后的半径

则.

(2)设粒子到出口处被加速了n圈

解得.

(3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即

当磁场感应强度为B m时,加速电场的频率应为

粒子的动能

当f Bm≤f m时,粒子的最大动能由B m决定

解得

当f Bm≥f m时,粒子的最大动能由f m决定v m=2πf m R解得

【点睛】

此题是带电粒子在复合场中运动与动能定理的灵活应用,本题每一问都比较新颖,需要学生反复琢磨解答过程.

13.一个质量为m、电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上

(1)求粒子进入磁场时的速率.

(2)求粒子照相底片D点到S3的距离

【答案】(1);(2)

【解析】

(1)粒子飘入电势差为U的加速电场,有

得粒子进入磁场时的速率

(2)粒子进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有:

粒子照相底片D点到S3的距离2R=.

14.如图所示为回旋加速器的原理示意图,其核心部分是两个靠得非常近的D形盒,两盒分别和一交流电源的两极相连,交流电源对粒子的加速电压为U,匀强磁场分布在两D形盒内且垂直D形盒所在平面,磁感应强度为B,在D形盒中央S点处放有粒子源。粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子(设粒子的初速度为零)被回旋加速器加速,设D形盒的最大半径为R,求:

(1)交流电源的周期T=?

(2)当粒子在D形盒中圆周运动半径为R时,通过特定装置将粒子导出,求将粒子导出前粒子被加速的次数n=?

【答案】(1)(2)

【解析】试题分析:粒子先在电场中加速,然后进入磁场,做匀速圆周运动,半圆周后,粒子再次进入电场,此时电源交换电极,粒子继续加速。粒子在磁场中运动周期与电场变化周期相同,则粒子可一直加速;当半径最大时,获得的速度最大,根据洛伦兹力提供向心力求出粒子离开加速器时的动能;粒子被电场加速一次动能的增加qU,根据最大动能求出加速的次数。

(1)圆周运动周期等于交流电周期才可获得持续加速,设圆周运动半径为r、周期为T:

,解得

(2)粒子圆周运动:

粒子被加速:

解得:

【点睛】此题重在理解回旋加速器原理,加速电场半个周期改变一次反响,与磁场周期相同,保证粒子在电场中一直加速,在磁场中旋转.进行计算时,把握好在电场和磁场中运动时间的关系。

15.1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题.现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中.回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于高真空中的D 形金属盒半径为R ,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直,加速器接一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U .A 处粒子源产生的粒子,质量为m 、电荷量为q ,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.

(1)求第1次被加速后粒子的速度大小为v ;

(2)经多次加速后,粒子最终从出口处射出D 形盒,求粒子射出时的动能km E 和在回旋加速器中运动的总时间t ;

(3)近年来,大中型粒子加速器往往采用多种加速器的串接组合.例如由直线加速器做为预加速器,获得中间能量,再注入回旋加速器获得最终能量.n 个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串,如图乙所示(图中只画出了六个圆筒,作为示意).各筒相间地连接到频率为f 、最大电压值为U 的正弦交流电源的两端.整个装置放在高真空容器中.圆筒的两底面中心开有小孔.现有一电量为q 、质量为m 的正离子沿轴线射入圆筒,并将在圆筒间的缝隙的时间可以不计.已知离子进入第一个圆筒左端的速度为1v ,且此时第一、二两个圆筒间的电势差12U U U -=-.为使打到靶上的离子获得最大能量 ,各个圆筒的最小长度应满足什么条件?并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量.

【答案】(12qU m (2)2222q B R m ,2

2BR U

π

(3))1,2,3,n L n =

= ,

()()211

11,2,3

2

kn E n qU mv n =-+=

【解析】

(1)粒子第1次被加速后,212qU mv =

,v =; (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,当运动轨迹的半径r R =时,粒子的速度最大,

动能最大,设最大速度为m v ,有2

m

m v qv B m R

=, 粒子获得的最大动能222

2122m m q B R E mv m

==

, 粒子在磁场中运动一个周期,被电场加速两次.设粒子到出口处被加速了n 次,

212=m nqU mv ,解得22

2qB R n mU

=,

带电粒子在磁场中运动的周期为22r m

T v qB

ππ=

=, 粒子在磁场中运动的总时间2

22T BR t n U

π==

; (3)为使正离子获得最大能量,要求离子每次穿越缝隙时,前一个圆筒的电势比后一个圆筒的电势高U ,这就要求离子穿过每个圆筒的时间都恰好等于交流电的半个周期.由于圆筒内无电场,离子在筒内做匀速运动.

设离子在第n 个圆筒内的速度为n v ,第n 个圆筒的长度为n L ,则有

·22n n n v T L v f ==,()22111122n mv mv n qU -=-,n v =

第n 个圆筒的长度应满足的条件为)1,2,3,n L n =

=,

打到靶上的离子的能量为()()2

1111,2,32

kn E n qU mv n =-+

=.

点睛:回旋加速器中最大的 速度不是由回旋次数决定而是由回旋加速器的半径决定,另外要知道电场变化的周期恰好等于粒子在磁场中运动的周期,一个周期内加速两次.

高中物理回旋加速器

高中物理回旋加速器 一.选择题(共4小题) 1.在回旋加速器中() A.D形盒内有匀强磁场,两D形盒之间的窄缝有高频电源产生的电场 B.两D形盒之间的窄缝处有场强大小、方向不变的匀强电场 C.高频电源产生的电场用来加速带电粒子 D.带电粒子在D形盒中运动时,磁场力使带电粒子速度增大 2.在回旋加速器中() A.D形盒内有匀强磁场,两D形盒之间的窄缝有高频电源产生的电场 B.两D形盒之间的窄缝处有场强大小、方向不变的匀强电场 C.高频电源产生的电场用来使带电粒子做圆周运动 D.带电粒子在D形盒中运动时,磁场力使带电粒子加速 3.关于回旋加速器的说法正确的是() A.回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的 B.回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的 C.粒子在回旋加速器中不断被加速,故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小D.若加速电压提高到4倍,其它条件不变,则粒子获得的最大速度就提高到2倍4.回旋加速器由下列哪一位物理学家发明() A.洛伦兹B.奥斯特C.劳伦斯D.安培 二.填空题(共1小题) 5.回旋加速器的D型金属盒半径为R,两D型盒间电压为U,电场视为匀强电场,用来加速质量为m,电荷量为q的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由小孔射出.(设质子每次经过电场加速后增加相同的能量)求: (1)加速器中匀强磁场B的大小. (2)加速到上述能量所需的回旋次数. (3)加速到上述能量所需时间.(不计经过电场的时间)

三.解答题(共1小题) 6.如图回旋加速器D形盒的半径为r,匀强磁场的磁感应强度为B.一个质量了m、电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速. (1)求该回旋加速器所加交变电场的频率; (2)求粒子离开回旋加速器时获得的动能; (3)有同学想自利用该回旋加速器直接对质量为m、电量为2q的粒子加速.能行吗?行,说明理由;不行,提出改进方案.

高考数学选择题的解题技巧精选.

高考数学选择题解题技巧 数学选择题在当今高考试卷中,不但题目多,而且占分比例高。数学选择题具有概括性强,知识覆盖面广,小巧灵活,且有一定的综合性和深度等特点,考生能否迅速、准确、全面、简捷地解好选择题,成为高考成功的关键。 解答选择题的基本策略是准确、迅速。准确是解答选择题的先决条件,选择题不设中间分,一步失误,造成错选,全题无分,所以应仔细审题、深入分析、正确推演、谨防疏漏,确保准确;迅速是赢得时间获取高分的必要条件,对于选择题的答题时间,应该控制在不超过40分钟左右,速度越快越好,高考要求每道选择题在1~3分钟内解完,要避免“超时失分”现象的发生。 高考中的数学选择题一般是容易题或中档题,个别题属于较难题,当中的大多数题的解答可用特殊的方法快速选择。解选择题的基本思想是既要看到各类常规题的解题思想,但更应看到选择题的特殊性,数学选择题的四个选择支中有且仅有一个是正确的,因而,在解答时应该突出一个“选”字,尽量减少书写解题过程,要充分利用题干和选择支两方面提供的信息,依据题目的具体特点,灵活、巧妙、快速地选择解法,以便快速智取,这是解选择题的基本策略。 1、直接法:就是从题设条件出发,通过正确的运算、推理或判断,直接得出结论再与选择支对照,从而作出选择的一种方法。运用此种方法解题需要扎实的数学基础。 例1、某人射击一次击中目标的概率为0.6,经过3次射击,此人至少有2次击中目标的概率为 ( ) 125 27 . 12536.12554.12581.D C B A 解析:某人每次射中的概率为0.6,3次射击至少射中两次属独立重复实验。 125 27)106(104)106(33 3223= ?+??C C 故选A 。 例2、有三个命题:①垂直于同一个平面的两条直线平行;②过平面α的一条斜线l 有且仅有一个平面与α垂直;③异面直线a 、b 不垂直,那么过a 的任一个平面与b 都不垂直。其中正确命题的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 解析:利用立几中有关垂直的判定与性质定理对上述三个命题作出判断,易得都是正确的,故选D 。 例3、已知F 1、F 2是椭圆162x +9 2 y =1的两焦点,经点F 2的的直线交椭圆于点A 、B ,若|AB|=5,则|AF 1|+|BF 1|等于 ( ) A .11 B .10 C .9 D .16 解析:由椭圆的定义可得|AF 1|+|AF 2|=2a=8,|BF 1|+|BF 2|=2a=8,两式相加后将|AB|=5=|AF 2|+|BF 2|代入,得|AF 1|+|BF 1|=11,故选A 。 例4、已知log (2)a y ax =-在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(0,2) D .[2,+∞) 解析:∵a>0,∴y 1=2-ax 是减函数,∵ log (2)a y ax =-在[0,1]上是减函数。 ∴a>1,且2-a>0,∴1tan α>cot α(2 4 π απ < <-),则α∈( ) A .(2π- ,4π-) B .(4π-,0) C .(0,4π) D .(4π,2 π) 解析:因24παπ<<-,取α=-6 π 代入sin α>tan α>cot α,满足条件式,则排除A 、C 、D ,故选B 。 例6、一个等差数列的前n 项和为48,前2n 项和为60,则它的前3n 项和为( ) A .-24 B .84 C .72 D .36 解析:结论中不含n ,故本题结论的正确性与n 取值无关,可对n 取特殊值,如n=1,此时a 1=48,a 2=S 2-S 1=12,a 3=a 1+2d= -24,所以前3n 项和为36,故选D 。 (2)特殊函数 例7、如果奇函数f(x) 是[3,7]上是增函数且最小值为5,那么f(x)在区间[-7,-3]上是( ) A.增函数且最小值为-5 B.减函数且最小值是-5 C.增函数且最大值为-5 D.减函数且最大值是-5

高中物理速度选择器和回旋加速器专题训练答案及解析

高中物理速度选择器和回旋加速器专题训练答案及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,有一对水平放置的平行金属板,两板之间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E =200V/m ,方向竖直向下;磁感应强度大小为B 0=0.1T ,方向垂直于纸面向里。图中右边有一半径R 为0.1m 、圆心为O 的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B = 3 3 T ,方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面,从A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD 方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F 点射出已知速度的偏向角θ=π 3 ,不计离子重力。求: (1)离子速度v 的大小; (2)离子的比荷 q m ; (3)离子在圆形磁场区域中运动时间t 。(结果可含有根号和分式) 【答案】(1)2000m/s ;(2)2×104C/kg ;(3)4310s 6 π -? 【解析】 【详解】 (1)离子在平行金属板之间做匀速直线运动,洛仑兹力与电场力相等,即: B 0qv =qE 解得: 2000m/s E v B = = (2)在圆形磁场区域,离子做匀速圆周运动,轨迹如图所示

由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有: 2 v Bqv m r = 由几何关系有: 2 R tan r θ = 离子的比荷为: 4 210C/kg q m =? (3)弧CF 对应圆心角为θ,离子在圆形磁场区域中运动时间t , 2t T θπ= 2m T qB π= 解得: 43106 t s π -= 2.如图,正方形ABCD 区域内存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知该区域的边长为L 。一个带电粒子(不计重力)从AD 中点以速度v 水平飞入,恰能匀速通过该场区;若仅撤去该区域内的磁场,使该粒子以同样的速度v 从AD 中点飞入场区,最后恰能从C 点飞出;若仅撤去该区域内的电场,该带电粒子仍从AD 中点以相同的速度v 进入场区,求: (1)该粒子最后飞出场区的位置; (2)仅存电场与仅存磁场的两种情况下,带电粒子飞出场区时速度偏向角之比是多少?

高考物理解题技巧集锦

高中物理解题方法之隔离法和整体法 江苏省特级教师戴儒京 隔离法和整体法是解决物理问题特别是力学问题的基本而又重要的方法。 隔离法是把一个物体从物体系中隔离出来,只研究他的受力情况和运动情况,不研究他的施力情况。 整体法是把物体系看做一个整体,分析物体系的受力情况和运动情况,而不分析物体系内的物体的相互作用力。 整体法一般是在物体系内各物体的加速度相同的情况下应用。并且不求物体系内各物体的相互作用力。 下面的例题中的物体系只包含2个物体,3个以上的物体,方法与此类似。一、一个外力 例1.光滑水平面上的两个物体 在光滑水平面上有两个彼此接触的物体A和B,它们的质量分别为m1、m2。若用水平推力F作用于A物体,使A、B一起向前运动,如图1所示,则两物体间的相互作用力为多大?若将F作用于B物体,则A、B间的相互作用力为多大? 图1

【解析】对A 、B 两个物体组成的系统用整体法,根据牛顿第二定律,有 a m m F )(21+=,所以2 1m m F a += ① 对B 物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有 a m F AB 2= ② 将①代入②得 2 12 m m m F F AB +? = ③ 若将F 作用于B 物体,则对A 物体用隔离法,根据牛顿第二定律,有 a m F BA 1= ④ 所以A 、B 间的相互作用力为2 11 m m m F F BA +? = ⑤ 实际上,在同一个时刻,根据牛顿第三定律,A 、B 之间的作用力和反作用力大小是相等的。此处,③式和⑤式所表示的AB F 和BA F 不是作用力和反作用力,而是两种情况下的A 、B 之间的作用力,这样表示,以示区别,不要误会。 ③式和⑤式,可以看做“力的分配规律”,正如串联电路中电压的分配规律一样。因为大家知道,电阻R 1、R 2串联,总电压为U ,则R 1和R 2上的电压分别为 2111R R R U U +=,2 12 2R R R U U +=。这两个式子与③式和⑤式何其相似乃尔。 例2.粗糙水平面上的两个物体 在水平面上有两个彼此接触的物体A 和B ,它们的质量分别为m 1、m 2,与水平面间的动摩擦因数皆为为μ。若用水平推力F 作用于A 物体,使A 、B 一起向前运动,如图1所示,则两物体间的相互作用力为多大?若将F 作用于B 物体,则A 、

高中物理速度选择器和回旋加速器解题技巧(超强)及练习题

高中物理速度选择器和回旋加速器解题技巧(超强)及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U ,距离为d ;匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里。一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从A 点沿水平方向射入到两板之间,恰好沿直线从M 点射出;如果撤去磁场,粒子从N 点射出。M 、N 两点间的距离为h 。不计粒子的重力。求: (1)匀强电场场强的大小E ; (2)粒子从A 点射入时的速度大小v 0; (3)粒子从N 点射出时的动能E k 。 【答案】(1)电场强度U E d =;(2)0U v Bd =;(3)2 222k qUh mU E d B d =+ 【解析】 【详解】 (1)电场强度U E d = (2)粒子做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力大小相等,方向相反,有:0qE qv B = 解得0E U v B Bd = = (3)粒子从N 点射出,由动能定理得:2012 k qE h E mv ?=- 解得2 222k qUh mU E d B d =+ 2.如图所示,一束质量为m 、电荷量为q 的粒子,恰好沿直线从两带电平行板正中间通过,沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域,粒子经过圆形磁场区域后,其运动方向与入射方向的夹角为θ(弧度).已知粒子的初速度为v 0,两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为B ,方向均垂直纸面向内,两平行板间距为d ,不计空气阻力及粒子重力的影响,求: (1)两平行板间的电势差U ;

(2)粒子在圆形磁场区域中运动的时间t; (3)圆形磁场区域的半径R. 【答案】(1)U=Bv0d;(2) m qB θ ;(3)R= tan 2 mv qB θ 【解析】 【分析】 (1)由粒子在平行板间做直线运动可知洛伦兹力和电场力平衡,可得两平行板间的电势差. (2)在圆形磁场区域中,洛伦兹力提供向心力,找到转过的角度和周期的关系可得粒子在圆形磁场区域中运动的时间. (3))由几何关系求半径R. 【详解】 (1)由粒子在平行板间做直线运动可知,Bv0q=qE,平行板间的电场强度E= U d ,解得两平行板间的电势差:U=Bv0d (2)在圆形磁场区域中,由洛伦兹力提供向心力可知: Bv0q=m 2 v r 同时有T= 2r v π 粒子在圆形磁场区域中运动的时间t= 2 θ π T 解得t= m Bq θ (3)由几何关系可知:r tan 2 θ =R 解得圆形磁场区域的半径R=0 tan 2 mv qB θ 3.如图为质谱仪的原理图。电容器两极板的距离为d,两板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1,方向垂直纸面向里。一束带电量均为q但质量不同的正粒子从图示方

专项训练磁场测试卷.docx

专题训练:磁场单元 1. 关于电场强度E与磁感应强度仪下列说法中错误的是() A.电场强度E是矢量,方向与正电荷受到的电场力方向相同 B.磁感应强度B是欠量,方向与小磁针N极的受力方向相同 C.电场强度定义式为E =匚,但电场中某点的电场强度E与尸、9无关 q D.磁感应强度定义式R -匚,同样的电流元〃在磁场中同一点受到的力一定相同 H 2.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在具正屮心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导 线/并处于平衡状态,/与螺线管垂肓,M导线中的电流方向垂玄纸面向里,开关S闭仑后,绝缘绳 对/拉力变化情况是() A.增人 B.减小 C.不变 D.无法判断 3.如图所示,在兀轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为3。在xOy内, 从原点O处沿与x轴疋方向成0角(0<〃<兀)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的 A.若卩一定,&越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 B.若u—定,0越人,则粒子在离开磁场的位置距O点越远 C.若0—定,v越人,则粒子在磁场屮运动的时间越短 D.若&一定,v越大,则粒了在磁场中运动的角速度越大 4.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图,当 线圈通以图示的直流电吋,形成的磁场如图所示,一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将() A.向上偏转 B.向下偏转 C.向左偏转 D.向右偏转 5.如图所示,光滑的平行导轨与电源连接后,与水平方向成&角倾斜放置,导轨上另放一个质量为加的金属导体棒。通电后,在棒所在区域内加-个合适的匀强磁场,可以使导体棒静止平衡,图中分别加了不同方向的磁场,其中一定不能平衡的是() 6.关于回旋加速器加速带电粒了所获得的能量,下列结论中正确的是() A.只与加速器的半径有关,半径越大,能量越大 B.与加速器的磁场和半径均有关,磁场越强、半径越人,能量越人 C.只与加速器的电场有关,电场越强,能量越大 D.与带电粒子的质量和电荷量均有关,质量和电荷量越大,能量越大 7.如图所示,冇一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中,下列关于穿过各个面的 磁通量的说法错误的 是() XXX /XXX A.13.

高考物理 解题的策略与方法

2012高考物理解题的策略与方法 在高三的最后复习阶段,学生常会遇到这样的场景:高考物理也就是“12道选择题、l道选作题、2道实验题和4道计算题”,总分150分.学生对于一般的物理基础题基本上没有问题,其错误大多是在不定项选择题上发生;另外,做计算题的能力还有些差,有时候没有一点解题的思路和程序,有时候理解题意有些偏差,有时候把问题搞得很复杂,有时候又把问题想得过于简单;而对于实验题,简直是摸不着头脑,常考常新,基本上得不到分数.“老师?我该怎么办呢?” 上述“物理场景”具有广泛性与普遍性,是高三学生学习过程中常会出现的一种现象.同学们要正视问题,调整心态,充满信心,更要注重解题方法与应试技巧的积累,把自己头脑中储存的物理知识有效地转化成分数.高考——分数是硬道理,学物理不能“一看就懂,一听就会,一作就错”,而要把自己的知识与能力转化成分数.在这里我想从“物理场景”的角度谈谈物理解题的策略与方法,望能对同学们有所帮助. 一、关于12道物理选择题 1.选择题失分的原因剖析 物理考试中,选择题有12题共48分,分数非常可观,故考试成败的关键在于选择题,这个问题应该引起同学们的高度重视.选择题失分较多的关键是处理题目时过于草率,这和平时的练习有直接联系.无论单选多选,处理选择题时建议把它当做稍大些的题处理.在处理大题的时候,同学们会自觉地画图、审题、弄清物理情境中出现的系统、状态与过程,挖出隐含条件,同学们格外重视这些因素,也做得比较到位.但在处理选择题的过程中,画图、审题程序往往被忽略,这样就埋下了隐患,导致丢分.所以,选择题失分不要总是归结为马虎、粗心!一定要注重审题及其他程序,不能凭一种单纯的物理感觉去解题. 2.选择题的求解技巧

高中物理答题技巧归纳大全

高中物理答题技巧归纳大全 一,考场中心态的保持 心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人、学习的主人。情绪稳定,效率提高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此而心在彼,貌似用功,实则骗人。 二,高中物理选择题的答题技巧 选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理和定量计算。解答选择题时,要注意以下几个问题: 每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选。 注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。 相信第一判断:凡已做出判断的题目,要做改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学这一点尤为重要。 做选择题的常用方法: 筛选(排除)法:根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,最后逼近正确答案。

特值(特例)法:让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。 极限分析法:将某些物理量取极限,从而得出结论的方法。 直接推断法:运用所学的物理概念和规律,抓住各因素之间的联系,进行分析、推理、判断,甚至要用到数学工具进行计算,得出结果,确定选项。 观察、凭感觉选择:面对选择题,当你感到确实无从下手时,可以通过观察选项的异同、长短、语言的肯定程度、表达式的差别、相应或相近的物理规律和物理体验等,大胆的做出猜测,当顺利的完成试卷后,可回头再分析该题,也许此时又有思路了。 物理实验题的做题技巧 实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。作为填空题,数值、单位、方向或正负号都应填全面;作为作图题:对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。 常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常

高中物理速度选择器和回旋加速器专项练习及解析

高中物理速度选择器和回旋加速器专项练习及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,虚线O 1O 2是速度选择器的中线,其间匀强磁场的磁感应强度为B 1,匀强电场的场强为E (电场线没有画出)。照相底片与虚线O 1O 2垂直,其右侧偏转磁场的磁感应强度为B 2。现有一个离子沿着虚线O 1O 2向右做匀速运动,穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,最后垂直打在照相底片上(不计离子所受重力)。 (1)求该离子沿虚线运动的速度大小v ; (2) 求该离子的比荷 q m ; (3)如果带电量都为q 的两种同位素离子,沿着虚线O 1O 2射入速度选择器,它们在照相底片的落点间距大小为d ,求这两种同位素离子的质量差△m 。 【答案】(1)1E v B =;(2)12q E m RB B =;(3)122B B qd m E ?= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)离子沿虚线做匀速直线运动,合力为0 Eq =B 1qv 解得 1 E v B = (2)在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,所以 2 2mv B qv R = 解得 12 q E m RB B = (3)设质量较小的离子质量为m 1,半径R 1;质量较大的离子质量为m 2,半径为R 2 根据题意 R 2=R 1+ 2 d 它们带电量相同,进入底片时速度都为v ,得

2 121 m v B qv R = 2 222 m v B qv R = 联立得 22121()B q m m m R R v ?=-= - 化简得 122B B qd m E ?= 2.如图所示,水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U ,距离为d ;匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里。一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从A 点沿水平方向射入到两板之间,恰好沿直线从M 点射出;如果撤去磁场,粒子从N 点射出。M 、N 两点间的距离为h 。不计粒子的重力。求: (1)匀强电场场强的大小E ; (2)粒子从A 点射入时的速度大小v 0; (3)粒子从N 点射出时的动能E k 。 【答案】(1)电场强度U E d =;(2)0U v Bd =;(3)2 222k qUh mU E d B d =+ 【解析】 【详解】 (1)电场强度U E d = (2)粒子做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力大小相等,方向相反,有:0qE qv B = 解得0E U v B Bd = = (3)粒子从N 点射出,由动能定理得:2012 k qE h E mv ?=- 解得2 222k qUh mU E d B d =+

选择题答题技巧

选择题答题技巧 作为客观性试题,从全国各地考试来看主要是单项选择,它由题干和题肢两部分组成,有三个选项或四个选项。分为简单选择题和组合选择题。在占分比例上达到30%,对于开卷考试下的政治学科来说,是比较好拿分的题项,因此,答好选择题极其重要。那么如何解好选择题呢?(1)认真审题,三思而后行 选择题的题干与选项中常常出现容易忽略或与考生习惯定势相反的内容,让考生因审题失误而痛失分数。 (2)因题而异,选择正确的解法 不同的选择题常常需要不同的解法,应因题而异,这样不但可以提高解答选择题的准确性,也可以有较高的解题速度。常用的解题方法有: 1.排谬法:当题干要求正确选项时,排除错误的选肢。 2.排异法:排除与题干无关的选项。 3.排倒法:题干与题肢因果关系颠倒的不选。 4.排乱法:题干与题肢外延不符,以部分代整体或以整体代部分。 5.排重法:与题干同语反复的选肢无意义不选。 6.排正法:当题干要求是反向时,正向的不选。 7.排组合不符法:组合选择题中,先找出因各种理由而不符的一个或两个选项,然后把含有这些不符的选项排除。 8.最佳法:当几个题肢都符合题干时,选与题干最密切最符合题意的选项。 9.排二级延伸法:凡题干与题肢要经一个以上中间媒介才能联系上的选项不选。 10.逆向隐性的题目:题中观点错,设问要求选择与题中观点相符的选项,而不是要求指出它错在哪里,这时,正确观点的选项不选。(3)审时度势,择其优而选之 要合理分配选择题的时间,遇到一两题不会做的也不要花大量时间去翻书查找,可做个记号,过一会儿再来收拾它,先朝下面继续做。注意解选择题是不要空题、漏题。即使实在不会也应该猜测一下答案。这猜之中也有方法,一般采取相关、相容和相斥法。看答案之间的相互关系,从中分析得到正确的结论。看答案之间的相容合理的成分,再找出不相容不合理的成分,从而择其优而选之。 2012德阳中考政治试卷试题及答案 德阳市2012年中考政治试题 第一卷单项选择题 1~3为时政题,省略①②③④

高中物理总复习 15种快速解题技巧

技巧一、巧用合成法解题 【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图2-2-1所示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木块下滑的加速度. 解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解木块加速度的目的. (1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力必沿斜面向下,如图2-2-2所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ 根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1 所以a 1=gsin θ (2)当细线沿水平方向时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力也必沿斜面向下,如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ 根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2 所以a 2=g /sin θ. 【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单. 技巧二、巧用超、失重解题 【典例2】 如图2-2-4所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F 的大小满足 A.F=Mg B.Mg <F <(M+m )g C .F=(M+m )g D.F >(M+m )g 解析:以系统为研究对象,系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动,有向上的加速度(其它部分都无加速度),所以系统有竖直向上的加速度,系统处于超重状态,所以轻绳对系统的拉力F 与系统的重力(M+m )g 满足关系式:F >(M+m )g ,正确答案为D. 【方法链接】对于超、失重现象大致可分为以下几种情况: θ 图2-2-1 θ mg T F 合 图2-2-2 θ mg F 合 T 图2-2-3 图2-2-4

高中物理速度选择器和回旋加速器技巧和方法完整版及练习题及解析

高中物理速度选择器和回旋加速器技巧和方法完整版及练习题及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1.如图所示,虚线O 1O 2是速度选择器的中线,其间匀强磁场的磁感应强度为B 1,匀强电场的场强为E (电场线没有画出)。照相底片与虚线O 1O 2垂直,其右侧偏转磁场的磁感应强度为B 2。现有一个离子沿着虚线O 1O 2向右做匀速运动,穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,最后垂直打在照相底片上(不计离子所受重力)。 (1)求该离子沿虚线运动的速度大小v ; (2) 求该离子的比荷 q m ; (3)如果带电量都为q 的两种同位素离子,沿着虚线O 1O 2射入速度选择器,它们在照相底片的落点间距大小为d ,求这两种同位素离子的质量差△m 。 【答案】(1)1E v B =;(2)12q E m RB B =;(3)122B B qd m E ?= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)离子沿虚线做匀速直线运动,合力为0 Eq =B 1qv 解得 1 E v B = (2)在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动,所以 2 2mv B qv R = 解得 12 q E m RB B = (3)设质量较小的离子质量为m 1,半径R 1;质量较大的离子质量为m 2,半径为R 2 根据题意 R 2=R 1+ 2 d 它们带电量相同,进入底片时速度都为v ,得

2 121 m v B qv R = 2 222 m v B qv R = 联立得 22121()B q m m m R R v ?=-= - 化简得 122B B qd m E ?= 2.某粒子源向周围空间辐射带电粒子,工作人员欲通过质谱仪测量粒子的比荷,如图所示,其中S 为粒子源,A 为速度选择器,当磁感应强度为B 1,两板间电压为U ,板间距离为d 时,仅有沿轴线方向射出的粒子通过挡板P 上的狭缝进入偏转磁场,磁场的方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B 2,磁场右边界MN 平行于挡板,挡板与竖直方向夹角为α,最终打在胶片上离狭缝距离为L 的D 点,不计粒子重力。求: (1)射出粒子的速率; (2)射出粒子的比荷; (3)MN 与挡板之间的最小距离。 【答案】(1)1U B d (2)22cos v B L α(3)(1sin )2cos L αα - 【解析】 【详解】 (1)粒子在速度选择器中做匀速直线运动, 由平衡条件得: qυB 1=q U d 解得υ=1U B d ; (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示:

数学选择题答题技巧方法

数学选择题答题技巧方法 数学选择题答题技巧 一、保持高度自信和旺盛斗志。 在保证充足休息的同时,重点背记认为可能会考的内容,也可以模拟中考考卷进行训练,以增强应考自信心。一定要回归考试说明,回归课本要求,回归近几年的中考试题。考试说明是命题专家编的,通过它找到中等、难题的感觉。近期要特别注意数学基础知识和基本技能;注意近几年中考的主干知识,在最后阶段还要特别注意数学知识网络的梳理和完善,不要做难题、偏题,要把握正确的初中数学学业要求。同时可以再一次检查还有什么公式、定理、概念没有复习或遗忘了。对中考数学“考什么”、“怎样考”有一个全面了解。 二、有选择地做题,从数学思想上进行总结。 现在,已没有必要拿到题就做,可选择三类题认真做。第一类是初看还没有解题思路的;第二类是最近做错的;最 后一类是以前做得比较慢的。做完后,还要从数学思想方法上进行总结,比如它的解法中用到了初中数学中的哪些数学思想?一道题的解法中蕴含的数学思想,往往为这道题的解题思路指明了方向。通过挖掘数学思想,我们就会形成一类问题的解题理念,收到举一反三的效果。 三、充分利用平时坚持使用的“病例卡”。

相当一部分学生存在会做的题做错的现象,特别是基础题。究其原因,有属于知识方面的,也有属于方法方面的。因此,要加强对以往错题的研究,找错误的原因,对易错的知识点进行列举、易误用的方法进行归纳。同学们可几个人一起互提互问,在争论和研讨中矫正,使犯过的错误不再发生,会做的题目不再做错。比如哪些是会做但做错了,哪些是会做做不到底的,要非常清晰地把原因整理出来。曾经犯错误的地方往往是薄弱的地方,仅有当时的订正是不够的,还要适当地进行强化训练。 四、要训练各种考试能力。 有的学生平时成绩很好,但考试时发挥不出来,这个问题可通过加强训练来解决。用与中考试卷结构相同的试卷进行模拟训练,并对每次训练结果进行分析比较,既可发现问题、查漏补缺,又可提高适应考试的能力。要有一个良好的心态,要有正确的战略战术。上了考场后,在接到考卷和允许答题之间,一般会有几分钟的空档,考生应该很快地把题目浏览一遍,找题目最薄弱的环节下手,寻找突破口。首先是认真审题,要一字一句地“读题”,而不是“看题”,读懂题意后再着手解。其次在解题时思想要高度集中。运算时不妨一边计算一边默读,从草稿纸上抄到试卷时也这样做。 慎做容易题,保证全部对;稳做中档题,一分不浪费;巧做较难题,力争得满分。也就是把该拿下的分数全部拿下来。

高考物理解题技巧与时间分配

高考物理解题技巧与时间分配 (一)选择题 1、分时间以课标卷高考为例,高考物理一共8个选择题,按照高考选择题总时间在35--45 分钟的安排,物理选择题时间安排在15一25 分钟为宜,大约占所有选择题的一半时间(由于生物选择题和化学选择题的计算量不大,很多题目可以直接进行判断,所以物理选择题所占的时间比例应稍大些).在物理的8个选择题中,时间也不能平均分配,一般情况下,选择题的难度会逐渐增加,物理选择题也不会例外,难度大的题目大约需要 3 分钟甚至更长一点的时间,而难度较小的选择题一般 1 分钟就能够解决了, 7、8个选择题中,按照 2 : 5 : 1 的关系,一般有 2 个简单题目, 4、5个中档题目和 1 个难度较大的题目(开始时难题较少)。 2 .析本质 选择题一般考查的是考生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理,很少有较复杂的计算.解题时一定要注意一些关键词,例如“不正确的”“可能”与“一定”的区别,要讨论多种可能性.不要挑题做,应按题号顺序做,而且开始应适当慢一点,这样刚上场的紧张心情会逐渐平静下来,做题思维会逐渐活跃,不知不觉中能全身心进入状态.一般地

讲,如遇熟题,题图似曾相识,应陈题新解;如遇陌生题,题图陌生、物理情景陌生,应新题常规解,如较长时间分析仍无思路,则应暂时跳过去,先做下边的试题,待全部能做的题目做好后,再来慢慢解决(此时解题的心情已经会相对放松,状态更易发挥).确实做不出来时,千万不要放弃猜答案的机会,先用排除法排除能确认的干扰项,如果能排除两个,其余两项肯定有一个是正确答案,再随意选其中一项,即使一个干扰项也不能排除仍不要放弃,四个选项中随便选一个.尤其要注意的是,选择题做完后一定要立即涂卡. 3 .巧应对 高考物理选择题是所有学科中选择题难度最大的,主要难点有以下几种情况:一是物理木身在各个学科中就属于比较难的学科;二是物理选择题是不定项选择,题目答案个数不确定,造成在选择的时候瞻前顾后,不得要领;三是大部分选择题综合性很高,涉及的知识点比计算题和填空题还要多,稍有不慎,就会顾此失彼;四是有些选择题本身就是小型的计算题,计算量并不比简单的计算题小. 虽然说高考物理选择题在解决的时候有这样那样的困难,但是如果方法选择好,解决起来还是有章可循的,为了能够在处理高考选择题时游刃有余,我们首先要了解选择题一般的特点,把高考选择题进行分类,然后根据各自的类型研究对策.

高考理综答题时间分配及考试技巧

高考理综答题时间分配及考试技巧 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高考理综答题时间分配及考试技巧》的内容,具体内容:理综考试的试卷结构是按学科排布的;因此,考生们要掌握答题技巧,做好答题时间的分配安排。下面我为大家分享的是的详细内容,希望对大家有帮助!高考理综答题时间分配技巧如果... 理综考试的试卷结构是按学科排布的;因此,考生们要掌握答题技巧,做好答题时间的分配安排。下面我为大家分享的是的详细内容,希望对大家有帮助! 高考理综答题时间分配技巧 如果要在150分钟内处理300分的题目,则每分钟平均要处理2分的难度中等的题目,练习中要注意时间与节奏把控。 具体时间分配课参考下述说明: 一卷上有21道选择题,不同地区选择题会有单项选择题和不定向选择题两类,每一小题都是6分,那么120分的第一卷答题时间应该大体控制在50分钟,每一分钟的时间应该至少拿下两分,选择题应该在2分或者不超过3分钟的时间里面解决,到了后面计算题中也要大致按照这样的策略,每一分钟大概完成两分,对大题原则上要8、9分钟,不能超过10分钟。 物理、化学、生物三个学科从考试时间上最好依次控制在1、1、0.5小时左右(可以有正负十分钟的浮动,根据学生科目的强弱调节),也就是说生物应该保持在半个小时尽可能拿到自己会做的分数为宜。 先做哪个学科可按自己习惯,也可先答自己的优势学科及基础试题,不要

在某一道难题上停留时间过久,使本来会的题目由于时间分配不好或者答题技巧掌握不好影响到理综成绩。事实证明,做得过慢直接丢掉整道大题的话,得分往往都比做得快但是正确率略微下降要低,而我们在练习中,需要有意识的提升自己在紧张状态下的"一次正确率"。 一、科学分配考试时间 理科综合三科合一,按分值分配,生物需30-35分钟完成,化学需50—55分钟完成,物理需要1小时完成,剩下的分钟为机动时间,这是最合理的安排。 二、做题顺序 自信,就从头到尾做;不自信,就可以有选择的先做。一般情况下,各科都不太难。只是因为有的学生在前面用的时间很多,后边相对简单一点的题没有时间做。而后面多是大分值的题。这属于时间安排上的失误。而有的题时间再充裕,也不一定做出来,这就应该主动地放弃,给可做出的题腾出一点时间。 做题顺序有几种,如,先做各科简单题,再做难一点的,但是尽量不要分科做。因为读完一个题后,才能知道是哪一科的题,如果不想做,放过去,做下面的题,但是回过头来再看刚才这一题的时候,还得从新熟悉,那么读题就浪费了时间。所以只要挨着做题就行。 三、选择题怎么做虽然是"选择题",但重要的不是在"选",不是看着选项去挑。在练习中,应该明白选项对,为什么不对,改成什么样子就对了。养成推导的习惯,掌握过程,要知道是"因为是怎样的,所以才怎样的"。做选择时,不要轻易地把生活经验往物理题上套。应该用物理规律往物理题上做。选择题是做出来的,不是选出来的。

高中物理速度选择器和回旋加速器技巧(很有用)及练习题

高中物理速度选择器和回旋加速器技巧(很有用)及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1.某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示,A为粒子加速器,加速电压为U1;B为速度选择器,磁场与电场正交,电场方向向左,两板间的电势差为U2,距离为d;C为偏转分离器,磁感应强度为B2,方向垂直纸面向里。今有一质量为m、电荷量为e的正粒子(初速度忽略,不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动,打在照相底片D上。求: (1)磁场B1的大小和方向 (2)现有大量的上述粒子进入加速器A,但加速电压不稳定,在11 U U -?到 11 U U +?范围内变化,可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化,使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C,则打在照相底片D上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。 【答案】(1)2 1 1 2 U m B d U e =2) ()() 1111 2 22 2m U U m U U D B e e +?-? =, () 11 min 1 U U U U U -? = () 11 max 1 U U U U U +? = ] 【解析】 【分析】 【详解】 (1)在加速电场中 2 1 1 2 U e mv = 1 2U e v m = 在速度选择器B中

2 1U eB v e d = \ 得 1B = 根据左手定则可知方向垂直纸面向里; (2)由可得加速电压不稳后获得的速度在一个范围内变化,最小值为 1v = 1 12 mv R eB = 最大值为 2v = \ 222 mv R eB = 打在D 上的宽度为 2122D R R =- 22D B = 若要使不同速度的粒子都有机会通过速度选择器,则对速度为v 的粒子有 1U eB v e d = 得 U=B 1vd 【 代入B 1得 2U U = 再代入v 的值可得电压的最小值 min U U =最大值 max U U =

物理选择题十大答题技巧

物理选择题十大答题技巧。 方法1:直接判断法 根据所学的概念、规律等直接判断,得出正确的答案。这种方法一般适用于基本不需要推理的常识性试题,这些题目主要考查考生对识记内容的记忆和理解程度。 方法2:特殊赋值法 试题选项有不同的计算结果,需要考生对结果的正确性进行判断。有些试题如果考生采用全程计算的方法会发现计算过程烦琐,甚至有些试题超出运算能力所及的范围,这时可采用特殊值代入的方法进行判断。 方法3:特例反驳法 特例反驳法是在解选择题时,当碰到一些似是而非并且迷惑性极强的选项时,直接运用教材中有关概念往往难以辨清是非,而借助已掌握的一些特例或列举反面特例进行反驳,逐一消除干扰项,从而快速获取正确答案的一种方法。 方法4:选项分组法 有一类选择题,可以通过合理想象,巧妙分组进行解答。这类选择题的题干中有“分别”“依次”等强调顺序的词语出现。先找出最有把握判断的叙述项,并把它们的位置固定,再与供选项进行比较,最后得出答案。这种解法既可避免多选、漏选,又能提高答题速度。 方法5:巧用推论法 在平时的学习中,积累了大量的推论,这些推论在计算题中一般不可直接应用,但运用其解答选择题时优势就显而易见了,可大大提高解题的速度和准确率。 方法6:筛选法 筛选法是根据已经掌握的概念、原理、规律,在正确理解题意的基础上,通过寻找不合理因素(不正确的选项),将其逐一排除,从而获得正确答案的一种方法。 方法7:比较分析法 如果涉及一个图像,可以对图像从上到下、从外到内仔细观察。如果涉及几个图像,可以分别比较不同条件下的相似处和相同条件下的不同处。比较分析法是确定事物之间同异关系的一种思维过程和方法。 方法8:等效思维法 等效思维法就是要在保持效果或关系不变的前提下,对复杂的研究对象、背景条件、过程进行有目的的分解、重组、变换或替代,使它们转换为我们所熟知的、更简单的理想化模型,从而达到简化问题的目的。 方法9:信息特征法 信息特征法是根据试题提供的各种信息特征(如结构特征、位置特征、性质特征、组成特征、现象特征、数值特征等),进行大跨度、粗线条的分析,推理或联想的一种方法,可以做到去表象、抓实质,融会贯通,快速求解。 方法10:计算推理法

高考物理数学物理法常见题型及答题技巧及练习题

高考物理数学物理法常见题型及答题技巧及练习题 一、数学物理法 1.如图所示,ABCD是柱体玻璃棱镜的横截面,其中AE⊥BD,DB⊥CB,∠DAE=30°, ∠BAE=45°,∠DCB=60°,一束单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示) (1)这束入射光线的入射角多大? (2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角. 【答案】(1)这束入射光线的入射角为48.6°; (2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角为48.6° 【解析】 试题分析:(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r,其中r=30°, 根据n=,得: sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75 故i=arcsin0.75=48.6° (2)光路如图所示: ab光线在AB面的入射角为45°,设玻璃的临界角为C,则: sinC===0.67 sin45°>0.67,因此光线ab在AB面会发生全反射 光线在CD面的入射角r′=r=30° 根据n=,光线在CD面的出射光线与法线的夹角: i′="i=arcsin" 0.75=48.6° 2.质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,质量为m的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑.现在用与木楔上表面成α角的力F拉着木块匀速上滑,如图所示,求:

(1)当α=θ时,拉力F 有最小值,求此最小值; (2)拉力F 最小时,木楔对水平面的摩擦力. 【答案】(1)mg sin 2θ (2)1 2 mg sin 4θ 【解析】 【分析】 对物块进行受力分析,根据共点力平衡,利用正交分解,在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡,进行求解采用整体法,对m 、M 构成的整体列平衡方程求解. 【详解】 (1)木块刚好可以沿木楔上表面匀速下滑时,mg sin θ=μmg cos θ,则μ=tan θ,用力F 拉着木块匀速上滑,受力分析如图甲所示,则有:F cos α=mg sin θ+F f ,F N +F sin α=mg cos θ, F f =μF N 联立以上各式解得:() sin 2cos mg F θ θα= -. 当α=θ时,F 有最小值,F min =mg sin 2θ. (2)对木块和木楔整体受力分析如图乙所示,由平衡条件得,F f ′=F cos(θ+α),当拉力F 最小时,F f ′=F min ·cos 2θ=1 2 mg sin 4θ. 【点睛】 木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含摩擦系数的数值恰好等于斜面倾角的正切值,当有外力作用在物体上时,列平行于斜面方向的平衡方程,结合数学知识即可解题. 3.图示为直角三角形棱镜的截面,90?∠=C ,30A ?∠=,AB 边长为20cm ,D 点到A 点的距离为7cm ,一束细单色光平行AC 边从D 点射入棱镜中,经AC 边反射后从BC 边上的F 点射出,出射光线与BC 边的夹角为30?,求: (1)棱镜的折射率; (2)F 点到C 点的距离。

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