高考物理带电粒子在复合场中的运动各地方试卷集合含解析.pdf

一、带电粒子在复合场中的运动专项训练 1．下图为某种离子加速器的设计方案两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的. MN   h O MN 匀强磁场其中. 和 是间距为 的两平行极板，其上分别有正对的两个小孔 和     O ON ONd P OPkd k 1 ， ， 为靶点， （ 为大于 的整数）。极板间存在方向向 U m q O 上的匀强电场，两极板间电压为 。质量为 、带电量为 的正离子从 点由静止开始加     O . ON N 速，经 进入磁场区域当离子打到极板上 区域（含 点）或外壳上时将会被吸 收。两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过。忽略相对论效应和离子所受 的重力。求： 1 P （）离子经过电场仅加速一次后能打到 点所需的磁感应强度大小； 2 P （）能使离子打到 点的磁感应强度的所有可能值； 3 P （）打到 点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。 【来源】2015年全国普通高等学校招生统一考试物理（重庆卷带解析) 2 2qUm 2 2nqUm 1 B 2 B (n1,2,3,L ,k 1)2 3 【答案】（） （） ， （） qkd qkd 2  t = (2k 3) mkd ，t =h 2(k 1)m2 磁 2 电 2 2qum(k 1) qU 【解析】 【分析】 带电粒子在电场和磁场中的运动、牛顿第二定律、运动学公式。 【详解】 1 （）离子经电场加速，由动能定理： 1 qU  mv2 2 2qU 可得v m 磁场中做匀速圆周运动： v2 qvBm r P 刚好打在 点，轨迹为半圆，由几何关系可知： kd r 2 2 2qUm 联立解得B ； qkd 2 （）若磁感应强度较大，设离子经过一次加速后若速度较小，圆周运动半径较小，不能直 P N O 接打在 点，而做圆周运动到达 右端，再匀速直线到下端磁场，将重新回到 点重新