高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题三 电场和磁场 10 带电粒子在组合场、复合场中的运动课件
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带电粒子在组合场中的运动问题1、一带电粒子以初速度v先后通过匀强电场E和匀强磁场B(如图甲所示),电场和磁场对粒子做功为W1,若把电场和磁场正交叠加后(如图乙所示),粒子仍以v2(不计重力的影响)则( )A.W1=W2B.W1>W2C.W1<W2D.无法比较2、如图所示,两导体板水平放置,两板间电势差为U,带电粒子(不计重力)以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为( )A.d随v0增大而增大,d与U无关B.d随v0增大而增大,d随U增大而增大C.d随U增大而增大,d与v0无关D.d随v0增大而增大,d随U增大而减小B的方向垂直于纸面向里,磁感应强度3、如图所示,场强E的方向竖直向下,磁感应强度1B的方向垂直于纸面向外,在S处有四个二价正离子,甲、乙、丙、丁垂直于场强E和磁2感应强度1B 的方向射入,若四个离子质量==m m m m <甲乙丁丙,初速度v v v v <=<甲乙丁丙。
则运动到1234P P P P 、、、四个位置的正离子分别为( )A.甲、乙、丙、丁B.甲、丁、乙、丙C.丙、乙、丁、甲D.甲、乙、丁、丙4、如图所示,一个质量为m ,电荷量为q 的带正电的粒子(不计重力),从静止开始经电压U 加速后,沿水平方向进入一垂直于纸面向外的匀强磁场B 中,带电粒子经过半圆到A 点,设OA =y ,则能正确反映y 与U 之间的函数关系的图像是( )A. B.C. D.5、如图所示,M N 、是两个平行金属板,右侧有一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,圆心为O ,A B C D E F 、、、、、六个点将圆六等分.有两个质量相同且不计重力的带电粒子,分别由靠近M 板的P 点由静止释放,穿过N 板后,沿AO 方向进入磁场,分别从E 点和F 点离开磁场,下列说法正确的是( )A.两带电粒子的带电性质不同B.M板的电势低于N板的电势C.两带电粒子在磁场中的运动时间相同D.两带电粒子的电荷量之比为1:96、一个带电粒子以初速度0v垂直于电场方向向右射入匀强电场区域,穿出电场后接着又进入匀强磁场区域.设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图中的虚线所示.在图所示的几种情况中,可能出现的是( )A.B.C.D.7、如图所示,MN为两个同心金属圆环,半径分别为R1和R2,两圆环之间存在着沿金属环半径方向的电场,N环内存在着垂直于环面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,N环上有均匀分布的6个小孔,从M 环的内侧边缘由静止释放一质量为m ,电荷量为+q 的粒子(不计重力),经电场加速后通过小孔射入磁场,经过一段时间,粒子再次回到出发点,全程与金属环无碰撞。
2023届二轮复习专题电场与磁场——带电粒子在电场中的加速与偏转讲义(含解析)本专题主要讲解带电粒子(带电体)在电场中的直线运动、偏转,以及带电粒子在交变电场中运动等相关问题,强调学生对于直线运动、类平抛运动规律的掌握程度。
高考中重点考查学生利用动力学以及能量观点解决问题的能力,对于学生的相互作用观、能量观的建立要求较高。
探究1带电粒子在电场中的直线运动典例1:(2021湖南联考)如图所示,空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B,间距为d,中央分别开有小孔O、P。
现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动,恰能运动到P点。
若仅将B板向右平移距离d,再将乙电子从P′点由静止释放,则()A.金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变B.金属板A、B间的电压减小C.甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同D.乙电子运动到O点的速率为2v0训练1:(2022四川联考题)多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器,其基本原理如图所示,从离子源A处飘出的离子初速度不计,经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。
质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管(无场区域)构成,开始时反射区1、2均未加电场,当离子第一次进入漂移管时,两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场,其电场强度足够大,使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。
离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时,撤去反射区的电场,离子打在荧光屏B上被探测到,可测得离子从A到B的总飞行时间。
设实验所用离子的电荷量均为q,不计离子重力。
(1)求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间T1;(2)反射区加上电场,电场强度大小为E,求离子能进入反射区的最大距离x;(3)已知质量为m0的离子总飞行时间为t0,待测离子的总飞行时间为t1,两种离子在质量分析器中反射相同次数,求待测离子质量m1。
探究2 带电粒子在电场中的偏转典例2:(2022北京月考)让氕核(1H)和氘核(21H)以相同的动能沿与电场垂直的方向1从ab边进入矩形匀强电场(方向沿a→b,边界为abcd,如图所示)。