2018高考物理一轮总复习第八章磁场第25讲带电粒子在复合场中的运动课件（稍微压字）.ppt

1．(多选)劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于高真空中的半径为R的D形金属盒中，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是(　　) A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf B．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比 AC 2．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．由于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负为(　　) A．1.3 m/s，a正、b负 B．2.7 m/s，a正、b负 C．1.3 m/s，a负、b正 D．2.7 m/s，a负、b正 A 3．(2017·广东广州质检)如图甲所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图乙中的(　　) AD 解析：带电圆环在磁场中受到向上的洛伦兹力，当重力与洛伦兹力相等时，圆环将做匀速直线运动，A正确；当洛伦兹力大于重力时，圆环受到摩擦力的作用，并且随着速度的减小而减小．圆环将做加速度减小的减速运动，最后做匀速直线运动，D正确；如果重力大于洛伦兹力，圆环也受摩擦力作用，且摩擦力越来越大，圆环将做加速度增大的减速运动，故B、C错误． 4．(2017·山东青岛调研)如图所示，空间的某个复合场区域内存在着方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场．质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的界面进入并沿直线穿过场区，质子从复合场穿出时的动能为Ek.那么氘核同样由静止开始经同一加速电场加速后穿过同一复合场后的动能E′k的大小是(　　) A．E′k＝Ek B．E′kEk C．E′kEk D．条件不足，难以确定 B [例1](2016·湖南衡阳诊断·6分)如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且αβ，则下列说法中不正确的是(　　) A．液滴一定做匀速直线运动 B．液滴一定带正电 C．电场线方向－定斜向上 D．液滴有可能做匀变速直线运动 磁　场 第 八 章 第25讲　带电粒子在复合场中的运动 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.带电粒子在复合场中的运动Ⅱ 2.质谱仪和回旋加速器等科技应用Ⅰ 2016·全国卷Ⅰ，15 2016·江苏卷，15 2015·江苏卷，7 2015·福建卷，22 2014·四川卷，12 高考对本专题内容的考查主要是以计算题的形式考查带电粒子在复合场中的运动，以选择题的形式考查涉及复合场的科技应用问题，考查学生分析综合能力、理论联系实际能力. 栏目导航 板 块 一 板 块 二 板 块 三 板 块 四 1．带电粒子在复合场中的运动 (1)复合场与组合场 ①复合场：电场、________、重力场共存，或其中某两场共存． ②组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场分时间段或分区域交替出现． 考点　带电粒子在复合场中的运动 磁场 (2)三种场的比较 mg 竖直向下 路径 重力势能 qE 相同 相反 路径 qU 电势能 qvB 左手 动能 (3)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______________． ②匀速圆周运动 当带电粒子所受的重力与电场力大小________，方向________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___________运动． 匀速直线运动 相等 相反 匀速圆周 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时，粒子做________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