高考物理二轮复习 专题6 磁场、带电粒子在磁场及复合场中的运动导学案.doc

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1、(专题6磁场、带电粒子在磁场及复合场中的运动)1.在高能粒子研究中，往往要把一束含有大量质子和α粒子的混合粒子分离开，如图所示，初速度可忽略的质子和α粒子，经电压为U的电场加速后，进入分离区，如果在分离区使用匀强电场或匀强磁场把粒子进行分离，所加磁场方向垂直纸面向里，所加电场方向竖直向下，则下列可行的方法是()A.电场和磁场都不可以B.电场和磁场都可以C.只能用电场D.只能用磁场2.(多选)回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在

2、电压为U、频率为f的交流电源上，若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是()A.若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大B.若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短C.若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作D.不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于加速α粒子3.(多选)如图所示，圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场，A、B、C、D是均匀分布在圆上的四个点。带正电的粒子从A点以一定的速度对准圆心O进入磁场，从D点离开磁场，不计粒子的重力。下列

3、说法中正确的是()A.只改变粒子的带电性质，粒子在磁场中运动时间不变B.只改变粒子进入磁场时速度的方向，粒子仍从D点射出磁场C.只改变粒子进入磁场时速度的方向，粒子出磁场时速度方向不变D.只增大粒子进入磁场时速度的大小，粒子在磁场中运动时间变长4.(多选)如图所示，含有、、的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点。则()2A.打在P1点的粒子是4HeB.打在P2点的粒子是和C.O2P2的长度是O2P1长度的2倍D.粒子在偏转磁

4、场中运动的时间都相等5.如图所示为一环形磁约束装置的原理图，圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xOy平面向里的匀强磁场。一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过x轴上的P点，方向沿x轴正方向。当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次射入区域Ⅰ，已知OQ与x轴正方向成60°。不计重力和粒子间的相互作用。求：(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小；(2

5、)若要使所有的粒子均约束在区域内，则环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形半径R至少为多大；(3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期。6.如图所示，在以O为圆心的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝0.2T。AO、CO为圆的两条半径，夹角为120°。一个质量为m＝3.2×10－26kg电荷量q＝－1.6×10－19C的粒子经电场加速后，从图中A点沿AO进、入磁场，最后以v＝1.0×105m/s的速度从C点离开磁场。不计粒子的重力。求：(1)加速电场的电压；(2)粒

6、子在磁场中运动的时间；(3)圆形有界磁场区域的半径。7.在竖直面内建立直角坐标系，曲线y＝位于第一象限的部分如图7所示，在曲线上不同点以初速度v0向x轴负方向水平抛出质量为m，带电荷量为＋q的小球，小球下落过程中都会通过坐标原点，之后进入第三象限的匀强电场和匀强磁场区域，磁感应强度为B＝T，方向垂直纸面向里，小球恰好做匀速圆周运动，并在做圆周运动的过程中都能打到y轴负半轴上(已知重力加速度g＝10m/s2，＝102C/kg)。求：(1)第三象限的电场强度大小及方向；(2)沿水平方向抛出的初速度v0；(3)为

7、了使所有的小球都能打到y轴的负半轴，所加磁场区域的最小面积。8.如图所示，两竖直金属板间电压为U1，两水平金属板的间距为d。竖直金属板a上有一质量为m、电荷量为q的微粒(重力不计)从静止经电场加速后，从另一竖直金属板上的小孔水平进入两水平金属板间并继续沿直线运动。水平金属板内的匀强磁场及其右侧宽度一定、高度足够高的匀强磁场方向都垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B，求：(1)微粒刚进入水平金属板间时的速度大小v0；(2)两水平金属板间的电压；(3)为使微粒不从磁场右边界射出，右侧磁场的最小宽度D。9.如图所示

8、，在xOy平面坐标系中，x轴上方存在电场强度E＝1000V/m、方向沿y轴负方向的匀强电场；在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B＝2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为d。一个质量m＝2×10－8kg、带电量q＝＋1.0×10－5C的粒子从y轴上(0，0.04)的位置以某一初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子的重力。(1)若v0＝200m/s，求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向