2020年高考物理压轴题专练附解答：带电粒子在复合场中运动规律的实际应用
2020年高考物理压轴题专练附解答：带电粒子在复合场中的运动
原理图规律质谱仪粒子由静止被加速电场加速:qU=12mv2,在磁场中做匀速圆周运动,qvB=2mvr,则比荷qm=222UB r 带电粒子在复合场中的运动考点一带电粒子在复合场中的运动实例电磁流量计错误!未找到引用源。
q=qvB,所以v=错误!未找到引用源。
,所以Q=vS=错误!未找到引用源。
π4DUB霍尔元件当磁场方向与电流方向垂直时,导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差(如果是电子导电,则霍尔电压方向相反)回旋加速器接交流电源交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动过程中每次经过D形盒缝隙都会被加速.由qvB=错误!未找到引用源。
得E km=错误!未找到引用源。
2222q B rm速度选择器若qv0B=Eq,即v0=错误!未找到引用源。
,粒子做匀速直线运动磁流体发电机等离子体射入,受洛伦兹力偏转,使两极板带正、负电荷,两极电压为U时稳定,q错误!未找到引用源。
=qv0B,U=v0Bd考点二带电粒子在组合场中的运动1.常见类型(1)先电场后磁场①带电粒子先匀加速,后偏转,如图.②带电粒子先后都偏转,如图.(2)先磁场后电场①带电粒子先偏转,后匀加速或匀减速,如图(甲).②带电粒子先后都偏转,如图(乙).(3)先后两个不同的磁场2.处理思路考点三：带电粒子在叠加场中的运动1.带电体在叠加场中无约束情况下的运动情况分类(1)洛伦兹力、重力并存①若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动.②若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动.因洛伦兹力不做功,故机械能守恒.(2)静电力、洛伦兹力并存(不计重力的微观粒子)①若静电力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动.②若静电力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用动能定理求解问题.(3)静电力、洛伦兹力、重力并存①若三力平衡,一定做匀速直线运动.②若重力与静电力平衡,一定做匀速圆周运动.③若合力不为零且与速度方向不垂直,将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用能量守恒定律或动能定理求解问题.2.带电体在叠加场中有约束情况下的运动带电体在叠加场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下,常见的运动形式有直线运动和圆周运动,运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求解.典例精析★考点一：带电粒子在复合场中的运动实例◆典例一：（2020广西柳州模拟）(20分)如图所示，在xOy平面内，以O(0,R)为圆心，R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场，x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场，两区域磁感应强度大小相等；第四象限有一垂直于纸面倾斜放置的挡板PQ,挡板的两端点P、Q分别在x、y坐标轴上且挡板与两坐标轴各成45°角，在圆形磁场的左侧0<y<2R的区间内，均匀分布着质量为m、电荷量为+q的簇带电粒子，当所有的粒子均沿x 轴正方向以速度ひ射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都从O点进入x轴下方磁场，结果有一半粒子能打在挡板上；不计粒子重力、不考虑粒子间相互作用力。
高考压轴题带电粒子在复合场中运动(含答案解析)
1.如图，在xOy 平面内，MN 和x 轴之间有平行于y 轴的匀强电场和垂直于xOy 平面的匀强磁场，y 轴上离坐标原点4L 的A 点处有一电子枪，可以沿+x 方向射出速度为v 0的电子（质量为m ，电荷量为e ）.如果电场和磁场同时存在，电子将做匀速直线运动.如果撤去电场，只保留磁场，电子将从x 轴上距坐标原点3L 的C 点离开磁场.不计重力的影响，求：（1）磁感应强度B 和电场强度E 的大小和方向；（2）如果撤去磁场，只保留电场，电子将从D 点（图中未标出）离开电场，求D 点的坐标； （3）电子通过D 点时的动能.1、:（1）只有磁场时，电子运动轨迹如图1所示 （1分）洛伦兹力提供向心力Bev 0=m Rv20 （1分）由几何关系R 2=(3L)2+（4L-R ）2 （2分） 求出B=eLmv 2580，垂直纸面向里. （1分） 电子做匀速直线运动Ee=Bev 0 （1分）求出E=eLmv 2582沿y 轴负方向 （1分）（2）只有电场时，电子从MN 上的D 点离开电场，如图2所示（1分） 设D 点横坐标为x x=v 0t （2分） 2L=22t meE （2分） 求出D 点的横坐标为x=225≈3.5L （1分） 纵坐标为y=6L. （1分） （3）从A 点到D 点，由动能定理Ee ·2L=E kD -21mv 02 （2分） 求出E kD =5057mv 02.3.如图所示的坐标系，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向。
在x 轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y 轴正方向的匀强电场和垂直xy 平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y 轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。
一质量为m 、电荷量为q 的带电质点，从y 轴上y = h 处的P 1点以一定的水平初速度沿x 轴负方向进入第二象限。
然后经过x 轴上x = – 2h 处的P 2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动。
带电粒子(带电体)在复合场中的运动问题(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)
压轴题06带电粒子（带电体）在复合场中的运动问题目录一，考向分析................................................................................................................................................................1二．题型及要领归纳. (1)热点题型一带电粒子在有界匀强磁场中做匀速圆周运动.............................................................................1热点题型二借助分立场区考查磁偏转+电偏转问题.......................................................................................9热点题型三利用粒子加速器考电加速磁偏转问题........................................................................................17热点题型四带电粒子(带电体)在叠加场作用下的运动.................................................................................22三．压轴题速练. (26)一，考向分析1.本专题是磁场、力学、电场等知识的综合应用，高考往往以计算压轴题的形式出现。
2.学习本专题，可以培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力。
针对性的专题训练，可以提高同学们解决难题、压轴题的信心。
3.复杂的物理问题一定是需要在定性的分析和思考后进行定量运算的，而最终能否解决问题，数理思维能力起着关键作用。
2020年高考物理专题精准突破 带电粒子在复合场中的运动问题(解析版)
2020年高考物理专题精准突破 专题 带电粒子在复合场中的运动问题【专题诠释】1.带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动 (1)洛伦兹力、重力并存①若重力和洛伦兹力平衡，则带电粒子做匀速直线运动.②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电粒子将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒，由此可求解问题.(2)电场力、洛伦兹力并存(不计重力的微观粒子)①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电粒子做匀速直线运动.②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电粒子将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题.(3)电场力、洛伦兹力、重力并存 ①若三力平衡，一定做匀速直线运动. ②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动.③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用能量守恒定律或动能定理求解问题.2.带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电粒子在叠加场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求解. 【高考领航】【2019·新课标全国Ⅲ卷】空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O 、P 是电场中的两点。
从O 点沿水平方向 以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B 。
A 不带电，B 的电荷量为q （q >0）。
A 从O 点发射时的速度 大小为v 0，到达P 点所用时间为t ；B 从O 点到达P 点所用时间为2t 。
重力加速度为g ，求 （1）电场强度的大小； （2）B 运动到P 点时的动能。
【答案】（1）3mgE q = （2）222k 0=2()E m v g t +【解析】（1）设电场强度的大小为E ，小球B 运动的加速度为a 。
根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有mg +qE =ma ①2211()222t a gt =② 解得3mgE q =③（2）设B 从O 点发射时的速度为v 1，到达P 点时的动能为E k ，O 、P 两点的高度差为h ，根据动能定理有2k 112E mv mgh qEh -=+④且有102t v v t =⑤212h gt =⑥ 联立③④⑤⑥式得222k 0=2()E m v g t +⑦【2017·全国卷Ⅰ·16】如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为m a 、m b 、m c ，已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( )A.m a ＞m b ＞m cB.m b ＞m a ＞m cC.m c ＞m a ＞m bD.m c ＞m b ＞m a 【答案】 B【解析】 设三个微粒的电荷量均为q ，a 在纸面内做匀速圆周运动，说明洛伦兹力提供向心力，重力与电场力平衡，则 m a g ＝qE ①b 在纸面内向右做匀速直线运动，三力平衡，则 m b g ＝qE ＋qvB ②c 在纸面内向左做匀速直线运动，三力平衡，则 m c g ＋qvB ＝qE ③比较①②③式得：m b >m a >m c ，选项B 正确.【2016·天津理综·11】如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E ＝5 3 N/C ，同时存在着垂直纸面向里的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B＝0.5 T.有一带正电的小球，质量m＝1×10－6 kg，电荷量q＝2×10－6 C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)，取g＝10 m/s2，求：(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.【答案】(1)20 m/s方向与电场方向成60°角斜向上(2)2 3 s【解析】(1)小球做匀速直线运动时受力如图甲，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，有qvB＝q2E2＋m2g2①代入数据解得v＝20 m/s②速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足tan θ＝qEmg③代入数据解得tan θ＝3θ＝60°④(2)解法一撤去磁场，小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动，如图乙所示，设其加速度为a，有a＝q2E2＋m2g2m⑤设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x，有x＝vt⑥设小球在重力与电场力的合力方向上的分位移为y，有y ＝12at 2⑦ tan θ＝y x⑧联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得 t ＝2 3 s ⑨解法二 撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P 点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为 v y ＝v sin θ⑤若使小球再次穿过P 点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有v y t －12gt 2＝0⑥联立⑤⑥式，代入数据解得t ＝2 3 s. 【方法技巧】带电粒子在叠加场中运动的分析方法【最新考向解码】【例1】(2019·兰州高三诊断考试)水平面上有一个竖直放置的部分圆弧轨道，A 为轨道的最低点，半径OA 竖直，圆心角AOB 为60°，半径R ＝0.8 m ，空间有竖直向下的匀强电场，场强E ＝1×104 N/C 。
2020届高考物理专练：带电粒子在磁场、复合场中的运动(含答案)
2020届高考物理专练：带电粒子在磁场、复合场中的运动含答案**带电粒子在磁场、复合场中的运动**一、选择题1、如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图．实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导体棒通电部分的长度．则该实验可获得的直接结论为()A．导体棒中电流越大，导体棒受到的安培力越小B．导体棒受到的安培力大小与电流大小成反比C．导体棒受到的安培力大小与磁感应强度大小成正比D．导体棒通电部分长度越长，导体棒受到的安培力越大2、如图所示，一带电小球从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下，两板间还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电小球通过正交的电、磁场时，其运动情况是()A．可能做匀速直线运动B．可能做匀加速直线运动C．可能做曲线运动D．一定做曲线运动3、如图所示，条形磁铁放置在水平地面上，在其右端上方固定一根水平长直导线，导线与磁体垂直，当导线中通以垂直纸面向内的电流时，则()A ．磁铁对地的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力B ．磁铁对地的压力减小，磁铁受到向右的摩擦力C ．磁铁对地的压力增大，磁铁受到向左的摩擦力D ．磁铁对地的压力增大，磁铁受到向右的摩擦力4、如图所示，在空间存在与竖直方向成θ角的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E ，磁感应强度大小为B ，重力加速度为g ，若以质量为m 、电荷量为q 的小液滴在此空间做匀速直线运动，则以下说法正确的是( )A ．小液滴速度大小为mgsinθqB ，方向垂直纸面向外B ．小液滴速度大小为mgcosθqB，方向垂直纸面向外 C ．小液滴速度大小为mgsinθqB ，方向垂直纸面向里D ．小液滴速度大小为mgcosθqB ，方向垂直纸面向里5、(多选)如图甲所示，长度l 远大于半径R 的通电螺线管内部为匀强磁场，其轴线上的磁感应强度分布如图乙所示，已知端口截面中心处磁感应强度为管内的一半．则端口截面上距其中心r(0<r<R)处的磁感应强度可能为( )A.B 02B.3B 04C ．B 0D ．1.2B 06、如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里．纸面内有两个半径不同的半圆在b点平滑连接后构成一绝缘光滑环．一带电小球套在环上从a点开始运动，发现其速率保持不变．则小球()A．带负电B．受到的洛伦兹力大小不变C．运动过程的加速度大小保持不变D．光滑环对小球始终没有作用力7、如图所示，质量为m，长度为L的金属棒MN两端由等长轻质绝缘细线水平悬挂，棒中通以由M指向N的电流，电流强度的大小为I，金属棒处于与其垂直的匀强磁场中，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ＝30°.下列判断正确的是()A．匀强磁场的方向一定是竖直向上B．匀强磁场的方向一定是水平向左C．匀强磁场的磁感应强度大小可能为2mg 3ILD．匀强磁场的磁感应强度大小可能为mg 3IL8、(多选)如图所示MNPQ矩形区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向与MN边平行．一个带电粒子以某一初速度从A点垂直MN边进入这个区域做直线运动，从C点离开区域．如果仅将磁场撤去，则粒子从B点离开电场区；如果仅将电场撤去，则粒子从D点离开磁场区．设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别为t1、t2和t3，离开B、C、D三点时的动能分别为E k1、E k2和E k3，粒子重力忽略不计，则()A．t1＜t2＝t3B．t1＝t2＜t3C．E k1＞E k2＝E k3D．E k1＝E k2＜E k39、(多选)关于洛伦兹力，下列说法不正确的是()A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用B．由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力也会做功C．洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，但磁场方向不一定与电荷运动方向垂直D．若运动电荷在空间某点不受洛伦兹力，则该点的磁感应强度一定为零10、如图所示，在磁感应强度为B，范围足够大的匀强磁场内，固定着倾角为θ的绝缘斜面，一个质量为m、电荷量为－q的带电小物块以初速度v0沿斜面向上运动，小物块与斜面间的动摩擦因数为μ，设滑动时电荷量不变，在小物块上滑过程中，其加速度大小a与时间t的关系图象，可能正确的是()二、非选择题1、如图所示，空间中存在一个矩形区域MNPQ，PQ的长度为MQ长度的两倍，有一个带正电的带电粒子从M点以某一初速度沿MN射入，若矩形区域MNPQ中加上竖直方向且场强大小为E的匀强电场，则带电粒子将从P点射出，若在矩形区域MNPQ中加上垂直于纸面且磁感应强度大小为B的匀强磁场，则带电粒子仍从P点射出，不计带电粒子的重力，求：带电粒子的初速度的大小．2、磁流体发电是一种新型发电方式，图甲和图乙是其工作原理示意图．图甲中的A、B是电阻可忽略的导体电极，两个电极间的间距为d，这两个电极与负载电阻相连．假设等离子体(高温下电离的气体，含有大量的正负带电粒子)垂直于磁场进入两极板间的速度均为v0.整个发电装置处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向如图乙所示．(1)开关断开时，请推导该磁流体发电机的电动势E的大小；(2)开关闭合后，如果电阻R的两端被短接，此时回路电流为I，求磁流体发电机的等效内阻r.1、【参考答案】D根据控制变量法可知，保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小，则导体棒中电流越大，导体棒受到的安培力越大；保持电流不变，改变导体棒通电部分的长度，通电部分长度越长，导体棒受到的安培力越大，D 选项正确．2、【参考答案】D 带电小球通过正交的电、磁场时，受到竖直向下的重力、水平方向的电场力和洛伦兹力作用，故竖直方向上小球做加速运动，速度变大，洛伦兹力变大，无关与电场力平衡，合力一定会与速度不共线，小球一定做曲线运动，D 选项正确．3、【参考答案】D 研究导线的受力情况，根据安培定则判断条形磁铁周围磁场的分布，根据左手定则判断可知，导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，磁铁对地的压力增大，D 选项正确．4、【参考答案】A 粒子做匀速直线运动，处于受力平衡状态，如图所示：根据几何关系可知，mgsinθ＝q v B ，解得v ＝mgsinθqB ，粒子带负电，根据左手定则可知，速度方向垂直纸面向外，A 选项正确．5、【参考答案】BCD 根据磁感线的特征可知，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，端口截面上距其中心r(0＜r ＜R)处磁感线比端口截面中心处磁感线多，则此处的磁感应强度B ＞B 02，A 选项错误；端口截面上距其中心r 处磁感线取值范围可能为B 02＜B ≤B 0，也可能B ＞B 0，B 、C 、D 选项正确．6、【参考答案】B 带电小球受到重力、电场力和洛伦兹力作用，速率保持不变，做匀速圆周运动，电场力和重力平衡，粒子带正电，A 选项错误；小球速率不变，受到的洛伦兹力大小不变，B 选项正确；轨迹半径不同，a ＝v 2r ，从小圆弧运动到大圆弧的过程中，加速度变小，根据F ＋q v B ＝ma 可知，光滑环对小球的作用力要发生变化，C、D选项错误．7、【参考答案】C金属棒MN处于平衡状态，受到重力、绳子拉力和安培力作用，根据力的合成与分解知识可知，安培力方向未知，当安培力垂直于绳子拉力时，磁感应强度的方向沿着绳子方向，此时安培力最小，磁感应强度最小，mgsinθ＝B min IL，解得B min＝mg2IL，C选项正确．8、【参考答案】BC分析题意可知，电、磁场共存时，带电粒子做匀速直线运动，将磁场撤去后，粒子在电场力作用下做类平抛运动，根据运动的独立性可知，从A到B、从A到C的时间相等，即t1＝t2，将电场撤去后，粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动，洛伦兹力不做功，则速率不变，速度沿AC方向的分量逐渐减小，故从A到D的时间变长，t1＝t2＜t3，A选项错误，B选项正确；洛伦兹力不做功，故E k1＞E k2＝E k3，C选项正确，D选项错误．9、【参考答案】ABD当带电粒子平行于磁场中运动时，不受洛伦兹力作用，该处的磁感应强度不为零，A、D选项错误；洛伦兹力的方向总是与粒子运动的方向垂直，不做功，B选项错误；根据左手定则可知，洛伦兹力的方向一定与电荷运动方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直，C选项正确．10、【参考答案】C小物块带负电，受到垂直斜面向下的洛伦兹力作用，向上的速度逐渐减小，则洛伦兹力逐渐减小，小物块对斜面的压力逐渐减小，受到滑动摩擦力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知，mgsinθ＋μ(q v B＋mgcosθ)＝ma，滑块受到的合力会减小，加速度减小，但不会减到零，C选项正确．二、非选择题1、【参考答案】4E 5B解析：带电粒子在电场中做类平抛运动，设MQ长度为L，根据运动的合成与分解法则可知，竖直方向上，L＝12×qEm t2.水平方向上，2L＝v0t.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹如图所示：洛伦兹力提供向心力，q v B＝m v20r，根据几何关系可知，(r－L)2＋(2L)2＝r2.联立上述各式可知，v＝4E5B.2、【参考答案】(1)Bd v0(2)Bd v0 I解析：(1)等离子体垂直于磁场射入两板之间，正、负离子受到洛伦兹力作用，正离子偏向A极板，负离子偏向B极板，两板之间形成从A到B的匀强电场．当粒子受的电场力与洛伦兹力相等时，q Ed＝q v0B，粒子不再偏转，两极板间形成稳定的电势差即发电机的电动势，E＝Bd v0.(2)如果电阻R的两端被短接，此时回路电流为I.根据闭合电路欧姆定律，磁流体发电机的等效内阻r＝EI＝Bd v0I.。
高考物理带电粒子在复合场中的运动压轴难题知识点及练习题含答案解析
高考物理带电粒子在复合场中的运动压轴难题知识点及练习题含答案解析一、带电粒子在复合场中的运动压轴题1．如图甲所示，空间存在一范围足够大的垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．让质量为m ，电荷量为q （q ＞0）的粒子从坐标原点O 沿xOy 平面以不同的初速度大小和方向入射到磁场中．不计重力和粒子间的影响．（1）若粒子以初速度v 1沿y 轴正向入射，恰好能经过x 轴上的A （a ，0）点，求v 1的大小；（2）已知一粒子的初速度大小为v （v ＞v 1），为使该粒子能经过A （a ，0）点，其入射角θ（粒子初速度与x 轴正向的夹角）有几个？并求出对应的sin θ值；（3）如图乙，若在此空间再加入沿y 轴正向、大小为E 的匀强电场，一粒子从O 点以初速度v 0沿y 轴正向发射．研究表明：粒子在xOy 平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的x 分量v x 与其所在位置的y 坐标成正比，比例系数与场强大小E 无关．求该粒子运动过程中的最大速度值v m ．【来源】2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理（福建卷带解析) 【答案】⑴；⑵两个 sin θ=；⑶＋．【解析】试题分析：(1)当粒子沿y 轴正向入射，转过半个圆周至A 点，半径R 1＝a/2由运动定律有2111v Bqv m R =解得12Bqav m=(2)如右图所示，O 、A 两点处于同一圆周上，且圆心在 x ＝2a的直线上，半径为R ，当给定一个初速率v 时， 有2个入射角，分别在第1、2象限． 即 sinθ′＝sinθ＝2a R另有2v Bqv m R=解得 sinθ′＝sinθ＝2aqBmv(3)粒子在运动过程中仅电场力做功，因而在轨道的最高点处速率最大，用y m 表示其y 坐标，由动能定理有 qEy m ＝12mv 2m －12mv 20 由题知 v m ＝ky m若E ＝0时，粒子以初速度v 0沿y 轴正向入射，有 qv 0B ＝m 2v R在最高处有 v 0＝kR 0 联立解得22()m E E v v B B=++考点：带电粒子在符合场中的运动；动能定理．2．如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y 轴正方向，磁场方向垂直于xy 平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样．一带正电荷的粒子从P (x ＝0，y ＝h )点以一定的速度平行于x 轴正向入射．这时若只有磁场，粒子将做半径为R 0的圆周运动；若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动．现在，只加电场，当粒子从P 点运动到x ＝R 0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x 轴交于M 点．不计重力．求： （1）粒子到达x ＝R 0平面时速度方向与x 轴的夹角以及粒子到x 轴的距离； （2）M 点的横坐标x M ．【来源】磁场 【答案】（1）20122R H h at h =+=+；（2）22000724M x R R R h h =+-【解析】 【详解】（1）做直线运动有，根据平衡条件有：0qE qB =v ①做圆周运动有：2000qB m R =v v ②只有电场时，粒子做类平抛，有：qE ma =③ 00R t =v ④ y v at =⑤解得：0y v v =⑥ 粒子速度大小为：22002y v v v v =+=⑦速度方向与x 轴夹角为：π4θ=⑧ 粒子与x 轴的距离为：20122R H h at h =+=+⑨（2）撤电场加上磁场后，有：2v qBv m R=⑩解得：02R R =⑾. 粒子运动轨迹如图所示圆心C 位于与速度v 方向垂直的直线上，该直线与x 轴和y 轴的夹角均为4π，有几何关系得C 点坐标为：02C x R =⑿02C R y H R h =-=-⒀过C 作x 轴的垂线，在ΔCDM 中：02CM R R ==⒁2C R CD y h ==-⒂） 解得：22220074DM CM CD R R h h =-=+-⒃ M 点横坐标为：22000724M x R R R h h =++-⒄3．如图所示，在坐标系xoy 中，过原点的直线OC 与x 轴正向的夹角φ=120°，在OC 右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电场边界重叠、右边界为y 轴、左边界为图中平行于y 轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直抵面向里。
高考物理二轮复习十六高考压轴题带电粒子在复合场中的运动
专题跟踪检测（十六） 高考压轴题——带电粒子在复合场中的运动1.(2020·海安中学模拟)如图所示，矩形磁场区域abcd 内有垂直纸面的匀强磁场，bc ＝3ab ，不计重力的带电粒子以初速度v 0从a 点垂直ab 射入匀强磁场中，经磁场偏转后从c 点射出；若撤去磁场加一个与ab 边平行的匀强电场，带电粒子仍以v 0从a 点进入电场，仍能通过c 点，下列结论正确的是( )A ．该粒子带正电B ．b 点为圆周运动的圆心C ．电场强度E 与磁感应强度B 之比为23v 0D ．电场强度E 与磁感应强度B 之比为43v 0解析：选D 因为电场和磁场的方向均未知，所以粒子可能带正电也可能带负电，故A 错误；画出粒子轨迹如图所示，根据几何关系可知：粒子做圆周运动的圆心O 在b 点正下方，根据几何关系知距b 点距离为：d ＝r(1－sin 30°)＝r2，故B错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据半径推论公式r ＝mv 0qB，再根据几何关系r ＝2ab ，联立可得：B ＝mv 02ab·q ，粒子在电场中做类平抛运动，3ab ＝v 0t ，ab ＝12·Eq m t 2，联立可得：E ＝2mv 023ab·q ，所以：E B ＝43v 0，故D 正确，C 错误。
2．(多选)(2020·雁塔区二模)如图所示，两虚线之间的空间存在由匀强电场E 和匀强磁场B 组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q ，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，小球通过下列电磁混合场时，可能沿直线运动的是( )解析：选CD A 中小球受重力、水平向左的电场力、水平向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A 错误；B 中小球受重力、向上的电场力、垂直纸面向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故B 错误；C 中小球受重力、斜向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则小球做匀速直线运动，故C 正确；D 中小球受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故小球一定做直线运动，故D 正确。
2020届高考物理二轮复习疯狂专练16带电粒子在组合场复合场中的运动含解析
带电粒子在组合场、复合场中的运动(1)带电粒子在组合场中的运动；(2)带电粒子在复合场中的运动；(3)质谱仪和回旋加速器等。
1．(多选)如图是一个回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。
现分别加速氘核(12H)和氦核(24He)，下列说法中正确的是( )A．它们的最大速度相同B．它们的最大动能相同C．两次所接高频电源的频率相同D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能2．(多选)图甲是回旋加速器的工作原理图。
D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。
两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。
若带电粒子在磁场中运动的动能E k随时间t的变化规律如图乙所示，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，下列判断正确的是( )A．在E k－t图中应该有t n＋1－t n＝t n－t n－1B．在E k－t图中应该有t n＋1－t n<t n－t n－1C．在E k－t图中应该有E n＋1－E n＝E n－E n－1D．在E k－t图中应该有E n＋1－E n<E n－E n－13．在如图所示宽度范围内，用电场强度为E的匀强电场可使初速度为v0的某种正粒子偏转θ角。
在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ（不计粒子的重力）。
则A．电场强度E与磁感应强度B的比为v0cos θ∶1B ．电场强度E 与磁感应强度B 的比为v 0∶cos θC ．粒子穿过电场和磁场的时间之比是sin θ∶θD ．粒子穿过电场和磁场的时间之比是sin θ∶cos θ 4．(多选)如图所示，在x <0与x >0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B 1与B 2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B 1∶B 2＝3∶2。
高考物理带电粒子在复合场中的运动压轴题知识点及练习题含答案
高考物理带电粒子在复合场中的运动压轴题知识点及练习题含答案一、带电粒子在复合场中的运动压轴题1．如图所示，在坐标系Oxy 的第一象限中存在沿y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E ．在其它象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．A 是y 轴上的一点，它到坐标原点O 的距离为h ；C 是x 轴上的一点，到O 的距离为L ．一质量为m ，电荷量为q 的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域，继而通过C 点进入磁场区域．并再次通过A 点，此时速度方向与y 轴正方向成锐角．不计重力作用．试求： （1）粒子经过C 点速度的大小和方向； （2）磁感应强度的大小B ．【来源】2007普通高等学校招生全国统一考试（全国卷Ⅱ)理综物理部分 【答案】（1）α＝arctan2h l（2）B 2212mhEh l q+【解析】 【分析】 【详解】试题分析：（1）以a 表示粒子在电场作用下的加速度，有qE ma ＝①加速度沿y 轴负方向．设粒子从A 点进入电场时的初速度为0v ，由A 点运动到C 点经历的时间为t ， 则有：212h at =② 0l v t =③由②③式得02a v h＝ 设粒子从C 点进入磁场时的速度为v ，v 垂直于x 轴的分量12v ah ＝ 由①④⑤式得：22101v v v +＝()2242qE h l mh+设粒子经过C 点时的速度方向与x 轴的夹角为α，则有1v tan v α＝⑦ 由④⑤⑦式得2h arctanlα＝⑧（2）粒子从C 点进入磁场后在磁场中作速率为v 的圆周运动．若圆周的半径为R ，则有qvB ＝m 2v R⑨设圆心为P ，则PC 必与过C 点的速度垂直，且有PC ＝PA R ＝．用β表示PA 与y 轴的夹角，由几何关系得：Rcos Rcos h βα=+⑩Rsin l Rsin βα=－解得222242h l R h l hl++＝由⑥⑨式得：B =2212mhEh l q+2．扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆．其简化模型如图：Ⅰ、Ⅱ两处的条形匀强磁场区边界竖直，相距为L ，磁场方向相反且垂直纸面．一质量为m ，电量为-q ，重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN 板处由静止释放，极板间电压为U ，粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区，射入时速度与水平和方向夹角30θ=︒（1）当Ⅰ区宽度1L L =、磁感应强度大小10B B =时，粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为30︒，求B 0及粒子在Ⅰ区运动的时间t 0（2）若Ⅱ区宽度21L L L ==磁感应强度大小210B B B ==，求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点之间的高度差h（3）若21L L L ==、10B B =，为使粒子能返回Ⅰ区，求B 2应满足的条件（4）若12B B ≠，12L L ≠，且已保证了粒子能从Ⅱ区右边界射出．为使粒子从Ⅱ区右边界射出的方向与从Ⅰ区左边界射出的方向总相同，求B 1、B 2、L 1、、L 2、之间应满足的关系式．【来源】2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷（山东) 【答案】（1）32lm t qU π=（2）2233h L ⎛⎫=- ⎪⎝⎭（3）232mU B L q >（或232mUB L q≥）（4）1122B L B L =【解析】图1（1）如图1所示，设粒子射入磁场Ⅰ区的速度为v ，在磁场Ⅰ区中做圆周运动的半径为1R ，由动能定理和牛顿第二定律得212qU mv =① 211v qvB m R = ②由几何知识得12sin L R θ= ③联立①②③，带入数据得012mUB L q=④设粒子在磁场Ⅰ区中做圆周运动的周期为T ，运动的时间为t12R T vπ=⑤22t T θπ=⑥ 联立②④⑤⑥式，带入数据得32Lmt qUπ=⑦ （2）设粒子在磁场Ⅱ区做圆周运动的半径为2R ，有牛顿第二定律得222v qvB m R = ⑧由几何知识得()()121cos tan h R R L θθ=+-+ ⑨联立②③⑧⑨式，带入数据得2233h L ⎛⎫=- ⎪⎝⎭⑩图2（3）如图2所示，为时粒子能再次回到Ⅰ区，应满足()21sin R L θ+<[或()21sin R L θ+≤] ⑾联立①⑧⑾式，带入数据得232mU B L q >（或232mUB L q≥） ⑿图3图4（4）如图3（或图4）所示，设粒子射出磁场Ⅰ区时速度与水平方向得夹角为α，有几何知识得()11sin sin L R θα=+ ⒀ [或()11sin sin L R θα=-]()22sin sin L R θα=+ ⒁[或]()22sin sin L R θα=- 联立②⑧式得1122B R B R = ⒂联立⒀⒁⒂式得1122B L B L = ⒃【点睛】（1）加速电场中，由动能定理求出粒子获得的速度．画出轨迹，由几何知识求出半径，根据牛顿定律求出B 0．找出轨迹的圆心角，求出时间；（2）由几何知识求出高度差；（3）当粒子在区域Ⅱ中轨迹恰好与右侧边界相切时，粒子恰能返回Ⅰ区，由几何知识求出半径，由牛顿定律求出B 2满足的条件；（4）由几何知识分析L 1、L 2与半径的关系，再牛顿定律研究关系式．3．在如图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R ＝0.2m 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B ＝1.0T ，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y 坐标轴相切于原点O 点。
2020年高考物理二轮专题复习七：带电粒子在复合场中的运动(解析附后)
2020年高考物理二轮专题复习七：带电粒子在复合场中的运动（解析附后）考纲指导近几年高考中，关于此部分内容的命题方向有：在带电粒子在组合场中的运动、带电体在复合场中的运动、电磁场技术的应用。
题目以计算题为主，难度较大。
知识梳理1．带电粒子在叠加场中的运动(1)若只有两个场且正交，合力为零，则表现为匀速直线运动或静止状态。
例如电场与磁场中满足qE ＝qvB ；重力场与磁场中满足mg ＝qvB ；重力场与电场中满足mg ＝qE 。
(2)三场共存时，若合力为零，则粒子做匀速直线运动；若粒子做匀速圆周运动，则有mg ＝qE ，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，即qvB ＝m v 2r。
(3)当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速直线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解。
带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及初始运动状态的速度，因此带电粒子的运动情况和受力情况的分析是解题的关键。
2．带电粒子在组合场中的运动训练题1．(多选)如图所示，平行纸面向下的匀强电场与垂直纸面向外的匀强磁场相互正交，一带电小球刚好能在其中做竖直面内的匀速圆周运动。
若已知小球做圆周运动的半径为r ，电场强度大小为E ，磁感应强度大小为B ，重力加速度大小为g ，则下列判断中正确的是( )A ．小球一定带负电荷B ．小球一定沿顺时针方向转动C ．小球做圆周运动的线速度大小为gBr ED ．小球在做圆周运动的过程中，电场力始终不做功2．(2019·全国卷Ⅰ·24)如图，在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。
一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后，沿平行于x 轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。
已知O 点为坐标原点，N 点在y 轴上，OP 与x 轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ，不计重力。
【高考复习】2020版高考物理 全程复习课后练习28 带电粒子在复合场中的运动(含答案解析)
2020版高考物理全程复习课后练习28带电粒子在复合场中的运动1.如图所示，在粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电小球，整个装置处在有水平匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中，下列关于描述小球运动的v—t图象中正确的是( )2.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)，从图中情况可以确定( )A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电3.如图所示，空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，图中虚线为匀强电场的等势线，一不计重力的带电粒子在M点以某一初速度垂直等势线进入正交电场、磁场中，运动轨迹如图所示(粒子在N点的速度比在M点的速度大)，则下列说法正确的是( )A．粒子一定带正电B．粒子的运动轨迹一定是抛物线C．电场线方向一定垂直等势线向左D．粒子从M点运动到N点的过程中电势能增大4.如图所示，从S处发出的电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子向下极板偏转．设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是( )A．适当减小电场强度EB．适当减小磁感应强度BC．适当增大加速电压UD．适当增大加速电场极板之间的距离5.如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图．初速度不计的电子经加速电场加速后进入有限边界的匀强磁场中发生偏转，最后打在荧光屏上．如果发现电视画面幅度与正常的相比偏小，则引起这种现象可能的原因是( )A．电子枪发射能力减弱，电子数量减少B．加速电场的电压过低，电子速率偏小C．偏转线圈局部短路，线圈匝数减少D．偏转线圈中电流过大，偏转线圈的磁感应强度增强则该导体棒受到的安培力大小为A.3BILB.7.为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的长方体流量计．该装置由绝缘材料制成，其长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加一匀强磁场，前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )A．M端的电势比N端的高B．电压表的示数U与a、b均成正比，与c无关C．电压表的示数U与污水的流量Q成正比D．若污水中正负离子数相同，则电压表的示数为0虚线所示)，以各种不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是A．该带电粒子可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场10.如图甲，一带电物块无初速度地放在皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针转动，该装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其v－t图象如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是( )A．该物块带负电B．皮带轮的传动速度大小一定为1 m/sC．若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移D．在2～4.5 s内，物块与皮带仍可能有相对运动11. (多选)如图所示，有一范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为＋q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ.现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t0圆环回到出发点，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力F f随时间t、动能E k随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是( )动时间为t2，则A.B2=sinθ1B.xOy平面内的运动．求：(1)电子从O点进入电场到离开(1)粒子的初速度大小．(2)M点在x轴上的位置．答案解析1.答案为：C；解析：在小球下滑的过程中，对小球进行受力分析，如图所示，小球受到重力mg、电场力qE、洛伦兹力qvB、摩擦力f，还有木杆对小球的支持力N.开始时，小球的速度较小，洛伦兹力qvB较小，支持力N较大，随着速度的增大，支持力N在减小，可以知道摩擦力f减小，竖直方向上的合力增大，小球的加速度增大；当速度增大到一定的程度时，洛伦兹力qvB和电场力qE相等，此时支持力N为零，摩擦力f为零，小球的加速度为g，加速度达到最大；当速度继续增大时，支持力N要反向增大，摩擦力f增大，竖直方向上的合力减小，小球的加速度减小，当摩擦力f与重力mg相等时，竖直方向上的加速度为零，小球的速度达到最大．所以选项ABD所示的v—t图象不符合分析得到的小球的运动规律，C选项符合．3.答案为：C；解析：根据粒子在电场、磁场中的运动轨迹和左手定则可知，粒子一定带负电，选项A错误；由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故粒子受到的合力是变力，而物体只有在恒力作用下做曲线运动时，轨迹才是抛物线，选项B错误；由于空间只存在电场和磁场，粒子的速度增大，说明在此过程中电场力对带电粒子做正功，则电场线方向一定垂直等势线向左，选项C正确；电场力做正功，电势能减小，选项D错误．解析：电视画面幅度比正常的偏小，是由于电子束的偏转角减小，即电子束的轨道半径增大．电子在磁场中偏转时的半径r=mvqB，当电子枪发射能力减弱，发射的电子数量减少时，由于运动的电子速率及磁感应强度不变，所以不会影响电视画面幅度的大小，故A 错误； 当加速电场电压过低，电子速率偏小时，会导致电子运动半径减小，从而使偏转角度增大， 导致画面幅度与正常的相比偏大，故B 错误；当偏转线圈局部短路，线圈匝数减少时， 会导致偏转线圈的磁感应强度减弱，从而使电子运动半径增大，电子束的偏转角减小， 则画面幅度与正常的相比偏小，故C 正确；当偏转线圈中电流过大， 偏转线圈的磁感应强度增强时，会导致电子运动半径变小， 所以画面幅度与正常的相比偏大，故D 错误． 6.答案为：C ；解析：如图所示，根据右手螺旋定则可知，C 点的直导线在M 点处的磁感应强度大小为2B ，D 点的直导线在M 点处的磁感应强度大小为2B ，根据磁感应强度的叠加得M 点处的磁感应强度大小为7B ，则M 点处固定的导体棒受到的安培力大小为7BIL ，选项C 正确．7.答案为：C ；解析：根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向外，则向外偏转， 正离子所受的洛伦兹力向里，向里偏转，因此M 板带负电，N 板带正电，则M 板的电势比N 板电势低，故A 错误；最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：qvB=q U b ，解得U=Bbv ，与离子浓度无关，故BD 错误；因v=U Bb ，则流量Q=vbc=UcB ，因此U=BQc，与污水流量成正比，故C 正确．8.答案为：AB ；解析：由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示，所有圆弧的圆心角均为120°，所以粒子运动的半径为r=33·L n (n=1,2,3，…)，由洛伦兹力提供向心力得Bqv=m v2r，则v=Bqr m =3BqL 3m ·1n(n=1,2,3，…)，所以A 、B 正确．610.答案为：D；解析：对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为μ，沿斜面的方向有μF N－mgsinθ=ma①物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，由①式可知，一定是F N逐渐减小，而开始时F N=mgcosθ，后来F′N=mgcosθ－f洛，即洛伦兹力的方向是向上的．物块沿皮带向上运动，由左手定则可知物块带正电，故A错误．物块向上运动的过程中，洛伦兹力越来越大，则受到的支持力越来越小，结合①式可知，物块的加速度也越来越小，当加速度等于0时，物块达到最大速度，此时mgsinθ=μ(mgcosθ－f洛)②由②式可知，只要皮带的速度大于或等于1 m/s，则物块达到最大速度的条件与皮带的速度无关，所以皮带的速度可能是1 m/s，也可能大于1 m/s，则物块可能相对于传送带静止，也可能相对于传送带运动，故B错误、D正确．由以上分析可知，皮带的速度无法判断，所以若已知皮带的长度，也不能求出该过程中物块与皮带发生的相对位移，故C错误．11.答案为：ABD；解析：小圆环向上做减速运动，对小圆环受力分析，竖直方向：重力和竖直向下的摩擦力，由牛顿第二定律有mg＋f=ma；水平方向：N=qvB，f=μN，解得f=μqvB.速度逐渐减小，滑动摩擦力逐渐减小，加速度逐渐减小，当速度减小到零时，加速度为g，此时摩擦力为零，然后小圆环向下做加速运动，竖直方向：mg－f=ma；水平方向：N=qvB，f=μN，随着速度的增大，弹力N增大，摩擦力增大，加速度减小，A、B正确．动能先减小后增大，E k－x图像的斜率大小表示合外力，从0～x过程，动能减小，合外力减小，从x～0的过程，动能增大，合外力减小，C错误．小圆环的机械能逐渐减小，E－x图像的斜率大小表示摩擦力f，上升过程中，从0～x过程，摩擦力逐渐减小，下滑过程，位移从x～0，摩擦力逐渐增大，D正确．解：由对称性可知OM=2×1.5l=3l.。
2020年高考物理《带电粒子在复合场中的运动规律》专题训练及答案解析
高考物理《带电粒子在复合场中的运动规律》专题训练1.如图所示，空间存在着强度E ＝2.5×102N/C ，方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L ＝0.5 m 的绝缘细线，—端固定在O 点，另一端拴着质量m ＝0.5 kg 、电荷量q ＝4×10－2C 的小球。
现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂取2/10s m g 求：(1)小球的电性。
(2)细线能承受的最大拉力。
(3)当小球继续运动后与O 点水平方向距离为L 时，小球距O 点的高度。
【答案】： (1)正电 (2)15 N (3)0.625 m【解析】：(1)由小球运动到最高点可知，小球带正电。
(2)设小球运动到最高点时速度为v ，对该过程由动能定理有，(qE －mg )L ＝12mv 2①在最高点对小球由牛顿第二定律得，F T ＋mg －qE ＝m v 2L②由①②式解得，F T ＝15 N 。
(3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a ，则a ＝qE －mgm③ 设小球在水平方向运动L 的过程中，历时t ，则L ＝vt ④ 设竖直方向上的位移为x ， 则x ＝12at 2⑤由①③④⑤解得x ＝0.125 m所以小球距O点高度为x＋L＝0.625 m。
2．(多选)(2018·湖南长沙模拟)如图所示，平行板电容器A、B两极板水平放置，现将其与理想的二极管(二极管具有单向导电性)串联接在电源上，已知上极板A通过二极管和电源正极相连，一带电小球从一确定的位置水平射入，打在下极板B上的N点，小球的重力不能忽略，现仅竖直上下移动A板来改变两极板A、B 间距(下极板B不动，两极板仍平行，小球水平射入的位置不变)，则下列说法正确的是( )A．若小球带正电，当A、B间距离增大时，小球打在N点的右侧B．若小球带正电，当A、B间距离减小时，小球打在N点的左侧C．若小球带负电，当A、B间距离减小时，小球打在N点的右侧D．若小球带负电，当A、B间距离减小时，小球打在N点的左侧【答案】：BC【解析】：因为二极管具有单向导电性，所以电容器两极板上的电荷量只能增大，不能减小；若小球带正电，小球受到的电场力竖直向下，当A、B间距离增大时，电容器的电容减小，但极板上的电荷量不变，两极板间电场强度不变，小球受力不变，所以仍会打在N点；A、B间距离减小，电容器电容变大，极板上电荷量变大，两极板间的电场强度增大，小球受到的竖直向下的合力变大，加速度变大，运动时间变小，水平位移变小，所以小球打在N点的左侧，故A错误，B正确。
高考物理轮精细复习 (压轴题)带电粒子在复合场中的运动(含解析)
避躲市安闲阳光实验学校带电粒子在复合场中的运动（基础知识夯实+综合考点应用+名师分步奏详解压轴题，含精细解析）带电粒子在复合场中的运动[想一想]带电粒子在复合场中什么时候静止或做直线运动？什么时候做匀速圆周运动？[提示] 当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动。
当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内将做匀速圆周运动。
2．复合场中带电粒子在重力、电场力(为恒力时)、洛伦兹力三个力作用下能做匀变速直线运动吗？[提示] 不能，因为重力和电场力为恒力，而洛伦兹力随速度的增加而增加，故三力的合力一定发生变化。
带电粒子不能做匀变速直线运动。
[记一记]1．复合场复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在。
从场的复合形式上一般可分为如下四种情况：①相邻场；②重叠场；③交替场；④交变场。
2．带电粒子在复合场中的运动分类(1)静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动。
(2)匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动。
(3)较复杂的曲线运动当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。
(4)分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。
[试一试]1.地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场。
假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图8－3－1所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里。
此时一带电宇宙粒子恰以速度v 垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况可能的是( )图8－3－1A．仍做直线运动 B．立即向左下方偏转C．立即向右上方偏转D．可能做匀速圆周运动解析：选ABC 比较Eq与Bqv，因二者开始时方向相反，当二者相等时，A 正确；当Eq＞Bqv时，向电场力方向偏，当Eq＜Bqv时，向洛伦兹力方向偏，B、C正确；有电场力存在，粒子不可能做匀速圆周运动，D错。
2020届高考物理：带电粒子在复合场中的运动
高考物理带电粒子在复合场中的运动（含答案）1．如图所示，界面MN与水平地面之间有足够大的正交的匀强磁场B和匀强电场E，磁感线和电场线互相垂直。
在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面。
若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法正确的是()A．小球做匀变速曲线运动B．小球的电势能保持不变C．洛伦兹力对小球做正功D．小球动能的增量等于其电势能和重力势能减少量的总和答案：D2．(多选)太阳风含有大量高速运动的质子和电子，可用于发电。
如图所示，太阳风进入两平行极板之间的区域，速度为v，方向与极板平行，该区域中有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面，两极板间的距离为L，则()A．在开关S未闭合的情况下，两极板间稳定的电势差为BLvB．闭合开关S后，若回路中有稳定的电流I，则极板间电场恒定C ．闭合开关S 后，若回路中有稳定的电流I ，则电阻消耗的热功率为2BILvD ．闭合开关S 后，若回路中有稳定的电流I ，则电路消耗的能量等于洛伦兹力所做的功答案： AB3．如图所示，在x 轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x 轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B 2的匀强磁场，一带负电的粒子从原点O 以与x 轴成30°角斜向上的速度v 射入磁场，且在x 轴上方运动，半径为R 。
则下列说法正确的是( )A ．粒子经偏转一定能回到原点OB ．粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1C ．粒子完成一次周期性运动的时间为2πm 3qBD ．粒子第二次射入x 轴上方磁场时，沿x 轴前进3R答案： D4.(多选)为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。
该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口。
在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在前后两个侧面内分别固定有金属板作为电极。
2020高考备考物理重难点《带电粒子在复合场中的运动》(附答案解析版)
重难点08 带电粒子在复合场中的运动【知识梳理】考点带电粒子在组合场中的运动1．带电粒子在组合场中的运动是力电综合的重点和高考热点．这类问题的特点是电场、磁场或重力场依次出现，包含空间上先后出现和时间上先后出现，磁场或电场与无场区交替出现相组合的场等．其运动形式包含匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动等，涉及牛顿运动定律、功能关系等知识的应用．复习指导：1.理解掌握带电粒子的电偏转和磁偏转的条件、运动性质，会应用牛顿运动定律进行分析研究，掌握研究带电粒子的电偏转和磁偏转的方法，能够熟练处理类平抛运动和圆周运动．2．学会按照时间先后或空间先后顺序对运动进行分析，分析运动速度的承前启后关联、空间位置的距离关系、运动时间的分配组合等信息将各个运动联系起来．2．解题时要弄清楚场的性质、场的方向、强弱、范围等．3．要进行正确的受力分析，确定带电粒子的运动状态．4．分析带电粒子的运动过程，画出运动轨迹是解题的关键【重点归纳】1、求解带电粒子在组合复合场中运动问题的分析方法（1）正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析．（2）确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合．（3）对于粒子连续通过几个不同区域、不同种类的场时，要分阶段进行处理．（4）画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律．2、带电粒子在复合场中运动的应用实例 （1）质谱仪 （2）回旋加速器 （3）速度选择器 （4）磁流体发电机 （5） 电磁流量计工作原理 【限时检测】（建议用时：30分钟）1．（2019·天津卷）笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。
当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。
如图所示，一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v 。
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练专题十一 带电粒子在组合场、复合场中的运动(含解析)
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练 专题十一 带电粒子在组合场、复合场中的运动题型一、带电粒子在复合场中运动的应用实例【典例1】．（1）(2019·安徽省示范高中高三调研)如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。
静电分析器通道中心线MN 所在圆的半径为R ，通道内有均匀辐射的电场，中心线处的电场强度大小为E ；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为B 的匀强磁场，磁分析器的左边界与静电分析器的右边界平行。
由离子源发出一个质量为m 、电荷量为＋q 的离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN 做匀速圆周运动，而后由P 点进入磁分析器中，最终经过Q 点进入收集器。
下列说法中正确的是（ 0A ．磁分析器中匀强磁场的方向垂直于纸面向内B ．加速电场中的加速电压U ＝12ERC ．磁分析器中轨迹圆心O 2到Q 点的距离d ＝mERqD ．任何带正电的离子若能到达P 点，则一定能进入收集器 【答案】 B【解析】 该离子在磁分析器中沿顺时针方向转动，所受洛伦兹力指向圆心，根据左手定则可知，磁分析器中匀强磁场的方向垂直于纸面向外，A 错误；该离子在静电分析器中做匀速圆周运动，有qE ＝m v 2R ，在加速电场中加速有qU ＝12mv 2，联立解得U ＝12ER ，B 正确；该离子在磁分析器中做匀速圆周运动，有qvB ＝m v 2r ，又qE ＝m v 2R ，可得r ＝1B mERq，该离子经Q 点进入收集器，故d ＝r ＝1BmERq，C 错误；任一初速度为零的带正电离子，质量、电荷量分别记为m x 、q x ，经U ＝12ER 的电场后，在静电分析器中做匀速圆周运动的轨迹半径R x＝R ，即一定能到达P 点，而在磁分析器中运动的轨迹半径r x ＝1Bm x ERq x，r x 的大小与离子的质量、电荷量有关，不一定有r x ＝d ，故能到达P 点的离子不一定能进入收集器，D 错误。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
带电粒子在复合场中运动规律的实际应用考点一: 质谱仪(1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成．(2)原理：粒子在加速电场中由静止被加速，根据动能定理：qU ＝12mv 2，粒子在磁场中做匀速圆周运动：qvB＝Rv 2m考点二 回旋加速器：(1)构造：如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，D 形盒的缝隙处接交流电源，D 形盒处于匀强磁场中．(2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子经电场加速，经磁场回旋．由qvB ＝r 2mv 得mR B q E km 2222，可见粒子获得的最大动能由磁感应强度B 和D 形盒半径R 决定，与加速电压无关． 考点三：速度选择器、磁流体发电机和电磁流量计速度选择器(1)平行板中电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直．这种装置能把具有一定速度的粒子选出来，所以叫作速度选择器．(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq ＝qvB ，即v ＝EB.磁流体发电机(1)构造：一对平行金属板，两板间有强磁场，等离子体高速进入两板之间．(2)原理：等离子体在洛伦兹力作用下发生偏转，A 、B 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，A 、B 间电势差保持稳定． ①根据左手定则，图中B 是发电机正极．②磁流体发电机两极板间的距离为L ，等离子体速度为v ，磁场的磁感应强度为B ，则由qE ＝q UL ＝qvB 得两极板间能达到的最大电势差U ＝BLv.学科*网电磁流量计：(1)构造：如图所示圆形导管直径为d ，用非(2)原理：导电液体中的自由电荷在洛伦兹力作用下发生偏转，a 、b 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间电势差保持稳定，qE ＝q U d ＝qvB ，所以v ＝UBd，液体流量Q ＝Sv＝πdU 4B.★考点一：质谱仪◆典例一：（2020南昌摸底考试）如图是质谱仪的工作原理示意图。
带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。
速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。
平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2。
平板S下方有强度为B0的匀强磁场。
下列表述正确的是A.该带电粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小【答案】C【解析】根据带电粒子在匀强磁场中的偏转方向，利用左手定则可判断出带电粒子带正电，选项A错误；速度选择器中电场方向水平向右，带正电的粒子所受电场力方向向右，根据平衡条件，带电粒子所受洛伦兹力方向水平向左，由左手定则可判断出速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，选项B错误；由qE=qvB，解得能够通过狭缝P的带电粒子的速度v=E/B，选项C正确；带电粒子在匀强磁场中的偏转，洛伦兹力提供向心力，由qvB=mv2/R，解得R=mv/qB，由此可知粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，R越小，粒子的荷质比q/m越大，选项D错误。
★考点二：回旋加速器◆典例一(2019·成都三模)一种改进后的回旋加速器如图所示，宽度忽略不计的窄缝间的加速电场场强大小恒定，电场被限制在A、C间，与A、C共线的两虚线之间无电场．一带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，加速后再进入D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A ．加速电场的方向需要做周期性的变化B ．加速后粒子的最大速度与D 形盒的尺寸无关C ．带电粒子每运动一周被加速一次D ．带电粒子每运动一周其轨道直径的变化量相等，即P 1P 2＝P 2P 3 C [．] 【答案】C【解析】粒子在A 、C 间做匀加速运动，在与A 、C 共线的两虚线之间做匀速直线运动，粒子每运动一周被加速一次，加速电场的方向不变化，选项A 错误，选项C 正确；由q v B ＝m v 2r ，得v ＝qBrm ，即加速后粒子的最大速度与D 形盒的半径r 成正比，选项B 错误；因粒子每运动一周被加速一次，根据动能定理有qU ＝12m v 22－12m v 21，得v 2－v 1＝2qU m (v 2＋v 1)，而带电粒子每运动一周直径的变化量Δd ＝2(r 2－r 1)＝2⎝⎛⎭⎫m v 2qB －m v 1qB ＝4U B (v 2＋v 1)，即Δd 随速度的增大而减小，P 1P 2>P 2P 3，选项D 错误。
★考点三：速度选择器、磁流体发电机和电磁流量计◆典例一 (2019·浙江金丽衢十二校联考)如图所示，两块竖直放置的平行板间存在相互垂直的匀强电场E 和匀强磁场B ．一束初速度为v 的带正电粒子从上面竖直往下垂直电场射入，粒子重力不计，下列说法正确的是( )A．若v＝E/B，粒子做匀加速直线运动B．若粒子往左偏，洛伦兹力做正功C．若粒子往右偏，粒子的电势能增加D．若粒子做直线运动，改变粒子的带电性质，使它带负电，其他条件不变，粒子还是做直线运动【答案】D【解析】若v＝E/B，即Eq＝q v B，则粒子做匀速直线运动，选项A错误；洛伦兹力对粒子不做功，选项B错误；若粒子往右偏，电场力做正功，则粒子的电势能减小，选项C错误；若粒子做直线运动，则满足Eq＝q v B，改变粒子的带电性质，使它带负电，其他条件不变，粒子所受的电场力方向改变，所受的洛伦兹力方向也改变，则粒子还是做直线运动，选项D正确。
◆典例二：磁流体发电是一项新兴技术。
如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场，图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连，则（）A. 用电器中的电流方向从B到AB. 用电器中的电流方向从A到BC. 若只增大带电粒子电量，发电机的电动势增大D. 若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大【答案】BD【解析】首先对等离子体进行动态分析：开始时由左手定则判断正离子所受洛伦兹力方向向上（负离子所受洛伦兹力方向向下），则正离子向上板聚集，负离子则向下板聚集，两板间产生了电势差，即金属板变为一电源，且上板为正极下板为负极，所以通过用电器的电流方向从A到B，选项A错误，选项B正确；此后的正离子除受到向上的洛伦兹力f外还受到向下的电场力F，最终两力达到平衡，即最终等离子体将匀速通过磁场区域，因f=qvB，，则：，解得E=Bdv，所以电动势E与速度v及磁场B成正比，与带电粒子的电量无关，选项C错误，选项D正确；故选BD。
1．如图（甲）从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高电压作用下，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束运动的径迹。
若把射线管放在如图（乙）蹄形磁铁的两极间，阴极接高压电源负极，阳极接高压电源正极，关于荧光屏上显示的电子束运动的径迹，下列说法正确的是（）A、电子束向上弯曲B、电子束沿直线前进C、电子束向下弯曲D、电子的运动方向与磁场方向无关【答案】C【解析】电子束向右运动，磁场向里，由左手定则可判断出电子束向下弯曲。
故选C。
2．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C ．离子从磁场中获得能量D ．离子从电场中获得能量 【答案】 AD【解析】离子由加速器的中心附近进入加速器，在电场中加速获得能量，在磁场中偏转时，洛伦兹力不做功，能力不变，由于进入磁场的速度越来越大，所以转动的半径也越来越大，故AD 正确。
3．2019年天津卷4题. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。
当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。
如图所示，一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为υ。
当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U ，以此控制屏幕的熄灭。
则元件的（ ）A.前表面的电势比后表面的低B.前、后表面间的电压U 与υ无关C.前、后表面间的电压U 与c 成正比D.自由电子受到的洛伦兹力大小为eUa【答案】D【解析】电子定向移动方向向左，根据左手定则，电子向后表面偏转，所以前表面的电势比后表面的高，A错误；根据洛伦兹力等于电场力e a UBev =，得前、后表面间的电压U =Bav ，所以B 、C 错误； 自由电子受到的洛伦兹力大小为aeUE =e ，D 正确。
4．如图6是质谱仪的工作原理示意图。
带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。
速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。
平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2。
平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场。
下列表述正确的是A ．质谱仪是分析同位素的重要工具B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C ．能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小 【答案】ABC【解析】由粒子在电场中加速，可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，由左手定则判定，速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，选项B 正确；经过速度选择器时满足，可知能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有，可见当v 相同时，，所以可以用来区分同位素，且R 越大，比荷就越大，选项D 错误。
5.一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
图中直径MN 的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30°角。
当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒。
不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为 A ．3BωB ．2BωC ．BωD ．2Bω【答案】A【解析】如图所示，由几何关系可知粒子的运动轨迹圆心为'O ，''30MO N ∠=o由粒子在磁场中的运动规律可知22πF m r T ⎛⎫= ⎪⎝⎭向 ①=F F qvB =向合 ②由①②得2m T Bq π=即比荷2q m BTπ=③ 由圆周运动与几何关系可知t t =粒子筒即3090360360T T ︒︒⋅=⋅︒︒粒子筒 则3T T =粒子筒 ④ 又有2T πω=筒 ⑤ 由③④⑤得3q m Bω= 6.图为某磁谱仪部分构件的示意图。