物理速度选择器和回旋加速器题20套(带答案)

速度选择器和回旋加速器压轴题知识归纳总结及答案一、高中物理解题方法：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 =3T ，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=π3，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 ；（34310s 6π- 【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 Ev 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：2v Bqv m r=由几何关系有：2R tanrθ=离子的比荷为：4 210C/kg qm=⨯ （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=2mT qBπ=解得：43106t 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？【答案】(1)AB 连线上距离A 点32L 处，(2)34。

高中物理速度选择器和回旋加速器专项训练及答案及解析一、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0E 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302.010m/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2v 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 mθ=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 yv t a ∆=t ∆时间内，粒子沿y 轴方向通过的位移大小2y 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，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。

高中物理速度选择器和回旋加速器练习题及答案及解析一、速度选择器和回旋加速器l. 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〃：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 两点间的距离为九不计粒子的重力。

求：（1） 匀强电场场强的犬小F ：（2） 粒子从A 点射入时的速度人小Vo ：（3） 粒子从N 点射出时的动能Ek 。

【答案】（1）电场强度E = M ； （2）岭=二；（3）瓦=犁+上其 d Bd d 2B-d-【解析】【详解】（1） 电场强度£ = ^- a（2） 粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力人小相等，方向相反，有：qE = qv.B（3） 粒子从N 点射出，由动能定理得：qE ・h = Ek-如\必2. 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；磁感应强度人小为Bo=O.lT,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 人小为B=邑,方向垂直于纸面向里。

一正离子沿平行于金属板面，从&点垂直于磁场3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 点射出己知速度的偏向角不计离子重 3力。

求:（1）离子速度V 的人小;（2） 离子的比荷—;m解得爆=qUh mU 2 ~d~+ 2B 2d 2（3）离子在圆形磁场区域中运动时间仁（结果可含有根号和分式）【答案】（1）2000m/s；（2） 2xlO4C/kg；（3）6【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:Boqv=qE解得:Ev =——=2000ni/s（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：V" Bqv = m一由几何关系有：0 R tan —=—2 r离子的比荷为：-^ = 2xlO4C/kgm（3）弧CF对应圆心角为6离子在圆形磁场区域中运动时间匚解得: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= -U o ,磁感应强度人小为—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，并沿与必垂直的方向由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，厶= 30。

【物理】物理速度选择器和回旋加速器练习题含答案含解析一、速度选择器和回旋加速器1．如图所示：在两个水平平行金属极板间存在着向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E =1×103N/C 和B 1=0.02T ，极板长度L =0.4m ，间距足够大。

在极板的右侧还存在着另一圆形匀强磁场区域，磁场的方向垂直纸面向外，圆形磁场的圆心O 位于平行金属板的中线上，圆形磁场的半径R =0.6m 。

有一带正电的粒子以一定初速度v 0沿极板中线水平向右飞入极板间恰好做匀速直线运动，然后进入圆形匀强磁场区域，飞出后速度方向偏转了74°，不计粒子重力，粒子的比荷q m=3.125×106C/kg ，sin37°=0.6,cos37°=0.8，5≈2.24。

求：（1）粒子初速度v 0的大小；（2）圆形匀强磁场区域的磁感应强度B 2的大小；（3）在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形磁场，则圆形磁场的圆心O 离极板右边缘的水平距离d 应该满足的条件。

【答案】（1）v 0=5×104m/s ；（2）B 2=0.02T ；（3） 1.144m d ≥。

【解析】【详解】（1）粒子在电场和磁场中匀速运动，洛伦兹力与电场力平衡qv 0B 1=Eq带电粒子初速度v 0=5×104m/s（2）带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力2002v qv B m r= 轨迹如图所示：由几何关系，带电粒子做圆周运动的半径为 40.8mtan 373R r R ===︒联立解得： B 2=0.02T（3）带电粒子在电场中做类平抛运动水平方向0L v t =⋅竖直方向212y at =由牛顿第二定律 qE ma =粒子飞出极板后不能进入圆形磁场即轨迹刚好与圆形磁场相切，如图所示：由几何关系 ，利用三角形相似，有：22()22L y y Rd +=+ 解得1.144m d =，若想带电粒子不能飞入圆形磁场，应满足 1.144m d ≥。