2022届高三物理一轮复习课时跟踪检测(二十八)-带电粒子在组合场中的运动-.docx
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1、课时跟踪检测(二十八)带电粒子在组合场中的运动对点训练:质谱仪回旋加速器1(多选) (2021苏北三市一模)如图1所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面对外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开头经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。下列说法中正确的是()图1A极板M比极板N电势高B加速电场的电压UERC直径PQ2BD若一群离子从静止开头经过上述过程都落在胶
2、片上同一点,则该群离子具有相同的比荷2(多选)(2021武汉摸底)图2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,它们之间有确定的电势差,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Ek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,下列推断正确的是()图2A在Ekt图中应当有tn1tntntn1B在Ekt图中应当有tn1tntntn1C在Ekt图中应当有En1EnEnEn1D在Ekt图中应当有En1En0)的粒子由S1静止释放,
3、粒子在电场力的作用下向右运动,在t时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d。(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件。(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t3T0时刻再次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小。图5对点训练:带电粒子在组合场中的运动6(多选)如图6所示,两个重心重合的正三角形容器内分别存在着垂直于纸面对里和垂直于纸面对外的匀强磁场,已知内部三角形容器ABC边长为2a,内部磁感应强度大小为B,且每条边的中点开有一个小孔。有一带电荷量为q、
4、质量为m的粒子从AB边中点D垂直AB进入内部磁场。假如要使粒子恰好不经过碰撞在磁场中运动一段时间后又能从D点射入,下列说法正确的是()图6A容器ABC与ABC之间的磁感应强度大小也为BB容器ABC的边长为2aC粒子的速度大小为D粒子再次回到D点的最短时间为7如图7所示,在第象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第、象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等。有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成45角进入磁场,又恰好垂直于x轴进入第象限的磁场。已知OP之间的距离为d,则带电粒子在磁场中其次次经过x轴时,在电场和磁场中运动的总
5、时间为()图7A.B.(25)C. D.8(2022重庆高考)如图8所示,在无限长的竖直边界NS和MT间布满匀强电场,同时该区域上、下部分分别布满方向垂直于NSTM平面对外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高h处分别有P、Q两点,NS和MT间距为1.8h。质量为m、带电荷量为q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为g。图8(1)求电场强度的大小和方向。(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值。(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的全部可能值。答 案1选AD粒子在
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