2024年高考物理 一轮复习讲义(新人教版)专题强化11 带电粒子在复合场中运动的实例分析.docx本文件免费下载 【共20页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com专题强化十一带电粒子在复合场中运动的实例分析【专题解读】1.本是磁、力、等知的合用,高考往往以专题场学电场识综应计算的形式出。压轴题现2.本,可以培同的能力、推理能力和范表能力。性学习专题养学们审题规达针对的,可以提高同解、的信心。专题训练学们决难题压轴题3.用到的知有:牛定律、公式、能定理、能量守恒定律、平识顿运动运动学动类抛的律、周的律。运动规圆运动规实例一质谱仪的原理和分析1.作用测量带电粒子质量和分离同位素的仪器。2.原理(如图1所示)图1(1)加速电场:qU=mv2。(2)偏转磁场:qvB=,l=2r,由以上两式可得r=,m=,=。【例1】(多选)(2021·四川成都考联)如图2所示,电荷量相等的两种离子氖20和氖22从容器下方的狭缝S1飘入(初速度为零)电场区,经电场加速后通过狭缝S2、S3垂直于磁场边界MN射入匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,离子经磁场偏转后发生分离,最终到达照相底片D上。不考虑离子间的相互作用,则()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com图2A.电场力对每个氖20和氖22做的功相等B.氖22进入磁场时的速度较大C.氖22在磁场中运动的半径较小D.若加速电压发生波动,两种离子打在照相底片上的位置可能重叠答案AD解析力粒子做的功电场对为W=qU,力每则电场对个氖20和氖22做的功相等,A正确;根据qU=mv2,得v=,所以氖22(量大质较)入磁的速度进场时较小,B;根据错误r=和v=得r=,因为氖22量大,所以质较氖22在磁中场运的半大,动径较C;加速生波,根据错误电压发动r=,离子打在照相底片两种上的位置可能重叠(不同刻时),D正确。1.(2021·福建岩模龙拟)质谱仪的原理如图3所示,虚线AD上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中,C、D间有一荧光屏。同位素离子源产生a、b两种电荷量相同的离子,无初速度进入加速电场,经同一电压加速后,垂直进入磁场,a离子恰好打在荧光屏C点,b离子恰好打在D点。离子重力不计。则()图3小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.a离子质量比b的大B.a离子质量比b的小C.a离子在磁场中的运动时间比b的长D.a、b离子在磁场中的运动时间相等答案B解析离子入磁的速度设进场为v,在中电场qU=mv2,在磁中场qvB=m,联立解得r==,由知,题图b离子在磁中的道半大,场运动轨径较a、b同位素为,荷量相同,所以电b离子的量大于质a离子的量,所以质A,错误B正确;在磁中的均半周期,即场运动时间为个t==,由于b离子的量大于质a离子的量质,故b离子在磁中的,场运动时间较长C、D。错误实例二回旋加速器的原理和分析1.构造如图4所示,D1、D2是半圆形金属盒,D形盒处于匀强磁场中,D形盒的缝隙处接交流电源。图42.原理交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等,使粒子每经过一次D形盒缝隙,粒子就被加速一次。3.最大动能由qvmB=、Ekm=mv得Ekm=,粒子获得的最大动能由磁感应强度B和盒半径R决定,与加速电压无关。4.总时间粒子在磁场中运动一个周期,被电场加速两次,每次增加动能qU,加速次数n小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com=,粒子在磁场中运动的总时间t=T=·=。【例2】(多选)(2021·安徽六安质检)回旋加速器是高能物理中的重要仪器,其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动,在运动中经高频电场反复加速从而使粒子获得很高的能量。如图5甲所示,两个D形金属盒置于恒定的匀强磁场中,并分别与高频电源相连(电压随时间变化如图乙所示),D形盒半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,两D形盒间距离为d(d≪R)。若用回旋加速器加速氘核H(设氘核质量m、电荷量q),则下列判断正确的是()图5A.加速电压U0越大,氘核获得的最大动能越大B.氘核加速的最大动能为C.氘核在电场中运动的总时间为D.该回旋加速...

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