人教版新课标届高考一轮复习物理必考题突破九.pptVIP

* 图5 答案　C 图6 答案　D 图7 答案　D 图8 答案　C 图9 图10 * 高考必考题型突破(九) 第17题　对带电粒子在磁场中运动分析的考查 例1 (2010·江苏单科·9改编题)如图5所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直．a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS′垂直，a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β，且αβ.三个质子经过附加磁场区域后能到达同一点S′，则下列说法中正确的有(　　) A．三个质子从S运动到S′的时间相等 B．三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO′轴上 C．若撤去附加磁场，a到达SS′连线上的位置距S点最近 D．附加磁场方向与原磁场方向相反 解析　三个质子运动的弧长不同，但速度大小相同，所以运动的时间一定不同，选项A错误；假设三个质子在附加磁场以外区域运动轨迹的圆心均在OO′轴上，则必定三个质子运动轨迹的半径不同，这与R＝都相同相矛盾，所以选项B错误；若撤去附加磁场，画出三个质子的运动轨迹(图略)，a、b、c三个质子到达SS′连线的位置距离S的长度分别为sa＝2Rcos α，sb＝2R，sc＝2Rcos β，由于αβ，所以sa最小，故选项C正确；由于撤去附加磁场，sb最大，加上附加磁场三者都经过S′，又由于质子b经过附加磁场区域偏转最大，所以附加磁场应起到“加强偏转”的作用，即附加磁场方向与原磁场方向相同，选项D错误． 例2 (2009·广东单科·12)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A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述错误的是(　　) 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 解析　因同位素原子的化学性质完全相同，无法用化学方法进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，A正确．在速度选择器中，带电粒子所受电场力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向，结合左手定则可知B正确．再由qE＝qvB有v＝，C正确．在匀强磁场B0中R＝，所以＝，D错误．选D. 题型点评带电粒子在磁场中的运动是高考的必考题目之一，考查的重点多在粒子做圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定，多与洛伦兹力的实际应用相结合.突破练习 1．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图7所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是(　　) A．减小磁场的磁感应强度 B．减小狭缝间的距离 C．增大高频交流电压 D．增大金属盒的半径 解析　设粒子的最终速度为v，由R＝及Ek＝mv2得Ek＝，粒子的动能与交流电压无关，选项D可使射出的粒子动能增大． 2．如图8所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是(　　) A．电子在磁场中运动的时间为 B．电子在磁场中运动的时间为 C．磁场区域的圆心坐标(，) D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－2L) 解析　由图可以计算出电子做圆周运动的半径为2L，故在磁场中电子运动的时间为t＝＝，A、B错误；ab是磁场区域圆的直径，由几何知识可得ab＝2L，故圆心坐标为(L，)，设电子在磁场中做圆周运动的圆心为O′，计算出其坐标为(0，－L)，所以C正确、D错误． 第18题　对带电粒子在复合场中运动问题的考查 例1 (2010·福建·20)如图9所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场．一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上．已知同位素离子的电荷量为q(q0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L，忽略重力的影响． (1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小； (2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系