2012版高中物理全程复习方略配套课件：选修3-183带电粒子在复合场中的运动沪科版.ppt

由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为（ ） A.3,5,4 B.4,2,5 C.5,3,2 D.2,4,5 【解析】选D.根据半径公式 结合表格中数据可求 得1～5各组粒子的半径之比依次为0.5∶2∶3∶3∶2，说明 第一组正粒子的半径最小，该粒子从MQ边界进入磁场逆 时针运动.由题图知a、b粒子进入磁场也是逆时针运动， 则都为正电荷，而且a、b粒子的半径比为2∶3，则a一定 是第2组粒子，b是第4组粒子.c顺时针运动，为负电荷， 半径与a相等是第5组粒子.正确答案为D. 4.（2010·福建高考）如图所示的装置，左半部分为速度选择器，右半部分为匀强的偏转电场.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 (q＞0)，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之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L 表示). 【解析】（1）能从速度选择器射出的粒子满足 qE0=qv0B0 ① 解得 ② (2)离子进入电场后做类平抛运动,则 x=v0t ③ ④ 由牛顿第二定律得qE=ma ⑤ 联立②③④⑤解得 答案:(1) (2) 一、选择题（本大题共10小题，每小题7分，共70分.每小题只有一个选项正确） 1.如图所示， a、b是一对平行金属 板，分别接到直流电源两极上，右 边有一挡板，正中间开有一小孔d， 在较大空间范围内存在着匀强磁场 ，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点C处射入一束正离子（不计重力），这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分为三束，则下列判断正确的是（ ） A.这三束正离子的速度一定不相同 B.这三束正离子的质量一定不相同 C.这三束正离子的电量一定不相同 D.这三束正离子的比荷一定不相同 【解析】选D.本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动及 速度选择器的知识.由带电粒子在金属板中做直线运动知qvB=qE，v= 表明带电粒子的速度一定相等，而粒子的 带电量、电性、质量、比荷的关系均无法确定，在磁场中 有 带电粒子运动半径不同，所以比荷一定不同， D项正确. 2.地球大气层外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不可能的是（ ） A.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 【自主解答】(1)由于带电微粒可以在电场、磁场和重力场共存的区域内沿竖直平面做匀速圆周运动,表明带电微粒所受的电场力和重力大小相等、方向相反,因此电场强度的方向竖直向上. （1分） 设电场强度为E,则有mg=qE （2分） 即E=mg/q. （1分） (2)设带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为R, 根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式 有 （2分） 解得 （1分） 依题意可画出带电微粒做匀速圆周运动的轨迹如图所示, 由几何关系可知,该微粒运动至 最高点时与水平地面间的距离 （3分） (3)将电场强度的大小变为原来的1/2,则电场力F电=mg/2, 带电微粒运动过程中,洛伦兹力不做功,所以在它从最高点 运动至地面的过程中,只有重力和电场力做功,设带电微粒 落地时的速度大小为v1,根据动能定理有 （4分） 解得： （2