带电粒子在复合场中运动PPT讲稿.ppt

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1、带电粒子在复合粒子在复合场中中运运动第1页，共66页，编辑于2022年，星期六一、复合一、复合场场1 1复合复合场场是指是指电场电场、和和重重力力场场并并存存，或或其其中中某某两两场场并并存存，或或分区域存在分区域存在2 2三种三种场场的比的比较较磁场磁场力的特点力的特点功和能的特点功和能的特点重力重力场场大小：大小：G G .方向：方向：.重力做功与路径重力做功与路径 .重力做功改重力做功改变变物体的物体的 .静静电场电场大小：大小：F F .方向：方向：a.a.正正电电荷受力方向与荷受力方向与场场强强方向方向 .b.b.负电荷受力方向与场强方负电荷受力方向与场强方向向 .电场电场力做功与路

2、径力做功与路径 .WW .电场电场力做功改力做功改变变 .磁磁场场洛洛伦兹伦兹力力F F .方向符合方向符合 定定则则洛洛伦兹伦兹力不做功，不改力不做功，不改变带电变带电粒子粒子的的 .mgmg竖直向下竖直向下无关无关重力势能重力势能qEqE相同相同相反相反无关无关qUqU电势能电势能q qv vB B左手左手动能动能第2页，共66页，编辑于2022年，星期六3.3.带电带电粒子在复合粒子在复合场场中的运中的运动动分分类类(1)(1)静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动：当当带带电电粒粒子子在在复复合合场场中中所所受受合合外外力力为为零零时时，将将处处于于 状状态态或做或做(2)(2)匀速匀速

3、圆圆周运周运动动：当：当带电带电粒子所受的重力与粒子所受的重力与电场电场力大小力大小 ，方方向向 时时，带带电电粒粒子子在在洛洛伦伦兹兹力力的的作作用用下下，在在垂垂直直于于匀匀强强磁磁场场的的平平面面内做内做运运动动(3)(3)当当带带电电体体所所受受合合力力大大小小与与方方向向均均变变化化时时，将将做做非非匀匀变变速速曲曲线线运运动动，这类问题这类问题一般只能用一般只能用关系来关系来处处理理静止静止匀速直线运动匀速直线运动相等相等相反相反匀速圆周匀速圆周能量能量第3页，共66页，编辑于2022年，星期六二、二、电场电场磁磁场场分区域分区域应应用用实实例例1 1电视显电视显像管像管电视显电视

4、显像管是像管是应应用用电电子束子束 (填填“电电偏偏转转”或或“磁磁偏偏转转”)的的原原理理来工作的，使来工作的，使电电子束偏子束偏转转的的 (填填“电电场场”或或“磁磁场场”)是是由由两两对对偏偏转转线线圈圈产产生的生的显显像管工作像管工作时时，由，由发发射射电电子子束束，利利用用磁磁场场来来使使电电子子束束偏偏转转，实现电视实现电视技技术术中的中的 ，使整个，使整个荧荧光屏都在光屏都在发发光光磁偏转磁偏转磁场磁场阴极阴极扫描扫描第4页，共66页，编辑于2022年，星期六2 2质谱仪质谱仪(1)(1)构造：如下构造：如下图图所示，由粒子源、所示，由粒子源、和照相底片等构成和照相底片等构成加速

5、电场、偏转磁场加速电场、偏转磁场第5页，共66页，编辑于2022年，星期六第6页，共66页，编辑于2022年，星期六交流交流 相等相等 磁感应强度磁感应强度B B 半径半径R R 无关无关 第7页，共66页，编辑于2022年，星期六三、三、电场电场磁磁场场同区域并存同区域并存应应用用实实例例1 1速度速度选择选择器器如如右右图图所所示示，平平行行板板中中电电场场强强度度E E的的方方向向和磁感和磁感应应强强度度B B的方向互相的方向互相，这这种种装装置置能能把把具具有有一一定定速速度度的的粒粒子子选选择择出出来来，所所以以叫叫做做速速度度选选择择器器带带电电粒粒子子能能够够匀匀速速沿沿直直线线

6、通通过过速速度度选择选择器的条件是器的条件是 ，即，即v v垂直垂直qEqEq qv vB B第8页，共66页，编辑于2022年，星期六2 2磁流体磁流体发电发电机机根根据据左左手手定定则则，如如图图中中的的B B板板是是发发电电机机的的正正极极磁磁流流体体发发电电机机两两极极板板间间的的距距离离为为d d，等等离离子子体体速速度度为为v v，磁磁场场磁磁感感应应强强度度为为B B，则则两两极极板板间间能达到的最大能达到的最大电势电势差差U U.d dv vB B第9页，共66页，编辑于2022年，星期六非磁性材料非磁性材料 电场力和洛伦兹力电场力和洛伦兹力 第10页，共66页，编辑于2022

7、年，星期六4 4霍霍尔尔效效应应：在匀在匀强强磁磁场场中放置一个矩形截面的中放置一个矩形截面的载载流流导导体，当体，当 与与电电流方向流方向垂直垂直时时，导导体在与磁体在与磁场场、电电流方向都垂直的方向上出流方向都垂直的方向上出现现了了 ，这这个个现现象称象称为为霍霍尔尔效效应应所所产产生的生的电势电势差称差称为为霍霍尔尔电势电势差，其差，其原理如右原理如右图图所示所示磁场方向磁场方向电势差电势差第11页，共66页，编辑于2022年，星期六一、一、“磁偏磁偏转转”和和“电电偏偏转转”的比的比较较电电偏偏转转磁偏磁偏转转偏偏转转条件条件带电带电粒子以粒子以v vE E进进入匀入匀强强电场电场带电

8、带电粒子以粒子以v vB B进进入匀入匀强强磁磁场场受力情况受力情况只受恒定的只受恒定的电场电场力力只受大小恒定的洛只受大小恒定的洛伦兹伦兹力力运运动动情况情况类类平抛运平抛运动动匀速匀速圆圆周运周运动动运运动轨动轨迹迹抛物抛物线线圆圆弧弧物理物理规规律律类类平抛知平抛知识识、牛、牛顿顿第二定律第二定律牛牛顿顿第二定律、向心力公式第二定律、向心力公式第12页，共66页，编辑于2022年，星期六第13页，共66页，编辑于2022年，星期六二、二、带电带电粒子在复合粒子在复合场场中常中常见见的运的运动动形式形式1 1带带电电粒粒子子在在复复合合场场中中所所受受的的合合外外力力为为零零时时，粒粒子子

9、做做匀匀速速直直线线运运动动或静止或静止2 2当当带带电电粒粒子子所所受受的的合合外外力力与与运运动动方方向向在在一一条条直直线线上上时时，粒粒子子做做变变速直速直线线运运动动3 3当当带带电电粒粒子子受受到到的的合合外外力力大大小小恒恒定定，方方向向始始终终和和速速度度方方向向垂垂直直时时，粒粒子子将将做做匀匀速速圆圆周周运运动动常常见见的的形形式式是是重重力力和和电电场场力力的的合合力力为为零零，洛洛伦兹伦兹力充当向心力力充当向心力4 4当当带带电电粒粒子子所所受受的的合合外外力力的的大大小小、方方向向均均不不断断变变化化时时，粒粒子子将将做做变变加速运加速运动动，此，此时时一般只能用能量

10、一般只能用能量观观点分析点分析问题问题第14页，共66页，编辑于2022年，星期六三、三、带电带电粒子在复合粒子在复合场场中运中运动动的分析方法和思路的分析方法和思路1 1弄弄清清楚楚复复合合场场的的组组成成一一般般是是由由磁磁场场和和电电场场复复合合，磁磁场场重重力力场场的复合，磁的复合，磁场场、重力、重力场场、电场电场的复合，的复合，电场电场和磁和磁场场分区域存在分区域存在2 2正正确确进进行行受受力力分分析析除除重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力外外要要特特别别关关注注电电场场力和磁力和磁场场力的分析力的分析3 3确确定定带带电电粒粒子子的的运运动动状状态态注注意意运运动动情情况况和和受受

11、力力情情况况的的结结合合进进行分析行分析4 4对对于于粒粒子子连连续续经经过过几几个个不不同同场场的的情情况况，要要分分段段进进行行分分析析、处处理理第15页，共66页，编辑于2022年，星期六5 5画出粒子的运画出粒子的运动轨动轨迹，灵活迹，灵活选择选择不同的运不同的运动规动规律律(1)(1)当当带带电电粒粒子子在在复复合合场场中中做做匀匀速速直直线线运运动动时时，根根据据受受力力平平衡衡的的方方程程求解求解(2)(2)当当带带电电粒粒子子在在复复合合场场中中做做匀匀速速圆圆周周运运动动时时，应应用用牛牛顿顿运运动动定定律律结结合合圆圆周运周运动进动进行求解行求解(3)(3)当当带电带电粒子

12、做复粒子做复杂杂的曲的曲线线运运动时动时，一般用功能关系，一般用功能关系进进行求解行求解 第16页，共66页，编辑于2022年，星期六1.19301.1930年年劳劳伦伦斯斯制制成成了了世世界界上上第第一一台台回回旋旋加加速速器器，其其原原理理如如右右图图所所示示这这台台加加速速器器由由两两个个铜铜质质D D形形盒盒D D1 1、D D2 2构构成成，其其间间留留有有空空隙隙下下列列说说法正确的是法正确的是()A A离子由加速器的中心附近离子由加速器的中心附近进进入加速器入加速器B B离子由加速器的离子由加速器的边缘进边缘进入加速器入加速器C C离子从磁离子从磁场场中中获获得能量得能量D D离

13、子从离子从电场电场中中获获得能量得能量第17页，共66页，编辑于2022年，星期六答案：答案：ADAD 第18页，共66页，编辑于2022年，星期六2.2.如如图图所所示示，光光滑滑绝绝缘缘杆杆固固定定在在水水平平位位置置上上，使使其其两两端端分分别别带带上上等等量量同同种种正正电电荷荷Q Q1 1、Q Q2 2，杆杆上上套套着着一一带带正正电电小小球球，整整个个装装置置处处在在一一个个匀匀强强磁磁场场中中，磁磁感感应应强强度度方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，将将靠靠近近右右端端的的小小球球从从静静止止开开始始释释放，在小球从右到左的运放，在小球从右到左的运动过动过程中，下列程中，下列说说法

14、中正确的是法中正确的是()A A小球受到的洛小球受到的洛伦兹伦兹力大小力大小变变化，但方向不化，但方向不变变B B小球受到的洛小球受到的洛伦兹伦兹力将不断增大力将不断增大C C小球的加速度先减小后增大小球的加速度先减小后增大D D小球的小球的电势电势能一直减小能一直减小第19页，共66页，编辑于2022年，星期六解解析析：Q Q1 1、Q Q2 2连连线线上上中中点点处处电电场场强强度度为为零零从从中中点点向向两两侧侧电电场场强强度度增增大大且且方方向向都都指指向向中中点点，故故小小球球所所受受电电场场力力指指向向中中点点小小球球从从右右向向左左运运动动过过程程中中，小小球球的的加加速速度度先

15、先减减小小后后增增大大，C C正正确确；速速度度先先增增大大后后减减小小，洛洛伦伦兹兹力力大大小小变变化化，由由左左手手定定则则知知，洛洛伦伦兹兹力力方方向向不不变变故故A A正正确确，B B错错误；小球的电势能先减小后增大，误；小球的电势能先减小后增大，D D错误错误答案：答案：ACAC第20页，共66页，编辑于2022年，星期六第21页，共66页，编辑于2022年，星期六答案：答案：CDCD 第22页，共66页，编辑于2022年，星期六4.4.如如图图所所示示，两两平平行行金金属属板板中中间间有有相相互互正正交交的的匀匀强强电电场场和和匀匀强强磁磁场场电电场场强强度度为为E E，磁磁感感应

16、应强强度度为为B B.一一质质子子沿沿极极板板方方向向以以速速度度v v0 0从从左左端端射射入入，并恰好从两板并恰好从两板间间沿直沿直线线穿穿过过不不计质计质子重力，下列子重力，下列说说法正确的是法正确的是()A A若若质质子以小于子以小于v v0 0的速度沿极板方向从左端射入，它将向上偏的速度沿极板方向从左端射入，它将向上偏转转B B若若质质子以速度子以速度2 2v v0 0沿极板方向从左端射入，它将沿直沿极板方向从左端射入，它将沿直线线穿穿过过C C若若电电子以速度子以速度v v0 0沿极板方向从左端射入，它将沿直沿极板方向从左端射入，它将沿直线线穿穿过过D D若若电电子以速度子以速度2

17、 2v v0 0沿极板方向从左端射入，它将沿直沿极板方向从左端射入，它将沿直线线穿穿过过第23页，共66页，编辑于2022年，星期六解解析析：由由于于带带电电粒粒子子能能沿沿直直线线穿穿过过，则则有有q qv v0 0B BqEqE，且且质质子子所所受受的的洛洛伦伦兹兹力力向向上上，所所受受的的电电场场力力向向下下，若若质质子子以以小小于于v v0 0的的速速度度沿沿极极板板方方向向从从左左端端射射入入，因因洛洛伦伦兹兹力力小小于于电电场场力力，故故它它将将向向下下偏偏转转，A A错错误误；质质子子以以速速度度2 2v v0 0沿沿极极板板方方向向从从左左端端射射入入，它它将将向向上上偏偏转转

18、，B B错错误误；若若电电子子以以速速度度v v0 0沿沿极极板板方方向向从从左左端端射射入入，因因洛洛伦伦兹兹力力与与电电场场力力的的方方向向都都发发生生改改变变，所所以以它它将将沿沿直直线线穿穿过过，C C正正确确；若若电电子子以以速速度度2 2v v0 0沿沿极极板板方方向向从从左左端端射射入入，它将向下偏转，它将向下偏转，D D错误错误答案：答案：C C第24页，共66页，编辑于2022年，星期六第25页，共66页，编辑于2022年，星期六答案：答案：A A 第26页，共66页，编辑于2022年，星期六第27页，共66页，编辑于2022年，星期六(1)(1)求求电电荷从荷从释释放到第一

19、次放到第一次进进入磁入磁场时场时所用的所用的时间时间；(2)(2)求求电电荷在磁荷在磁场场中做中做圆圆周运周运动动的半径的半径(保留两位有效数字保留两位有效数字)；(3)(3)当当电电荷荷第第二二次次到到达达x x轴轴上上时时，电电场场立立即即反反向向，而而场场强强大大小小不不变变，试试确定确定电电荷到达荷到达y y轴时轴时的位置坐的位置坐标标第28页，共66页，编辑于2022年，星期六第29页，共66页，编辑于2022年，星期六第30页，共66页，编辑于2022年，星期六第31页，共66页，编辑于2022年，星期六解决带电粒子在分离复合场运动问题的思路方法解决带电粒子在分离复合场运动问题的思

20、路方法第32页，共66页，编辑于2022年，星期六1 11 1：如如右右图图所所示示，在在平平面面直直角角坐坐标标系系xOyxOy内内，第第象象限限的的等等腰腰直直角角三三角角形形MNPMNP区区域域内内存存在在垂垂直直于于坐坐标标平平面面向向外外的的匀匀强强磁磁场场，y y00的的区区域域内内存存在在着着沿沿y y轴轴正正方方向向的的匀匀强强电电场场一一质质量量为为m m、电电荷荷量量为为q q的的带带电电粒粒子子从从电电场场中中的的Q Q(2 2h h，h h)点点以以速速度度v v0 0水水平平向向右右射射出出，经经坐坐标标原原点点O O处处射射入入第第象象限限，最最后后以以垂垂直直于于

21、PNPN的的方方向向射射出出磁磁场场已已知知MNMN平平行行于于x x轴轴，N N点点的坐的坐标为标为(2(2h,h,2 2h h)，不，不计计粒子的重力，求：粒子的重力，求：(1)(1)电场电场强强度的大小度的大小E E；(2)(2)磁感磁感应应强强度的大小度的大小B B；(3)(3)粒子在磁粒子在磁场场中运中运动动的的时间时间t t.第33页，共66页，编辑于2022年，星期六第34页，共66页，编辑于2022年，星期六第35页，共66页，编辑于2022年，星期六第36页，共66页，编辑于2022年，星期六(1)(1)油滴的油滴的电电性性(2)(2)油滴在油滴在P P点得到的初速度大小点得

22、到的初速度大小(3)(3)油滴在第一象限运油滴在第一象限运动动的的时间时间和离开第一象限和离开第一象限处处的坐的坐标值标值第37页，共66页，编辑于2022年，星期六第38页，共66页，编辑于2022年，星期六第39页，共66页，编辑于2022年，星期六第40页，共66页，编辑于2022年，星期六第41页，共66页，编辑于2022年，星期六带电粒子带电粒子(体体)在复合场中的运动问题求解要点在复合场中的运动问题求解要点(1)(1)受受力力分分析析是是基基础础在在受受力力分分析析时时是是否否考考虑虑重重力力必必须须注注意意题题目目条条件件(2)(2)运运动动过过程程分分析析是是关关键键在在运运动

23、动过过程程分分析析中中应应注注意意物物体体做做直直线线运运动动，曲线运动及圆周运动、类平抛运动的条件曲线运动及圆周运动、类平抛运动的条件(3)(3)根根据据不不同同的的运运动动过过程程及及物物理理模模型型选选择择合合适适的的物物理理规规律律列列方方程程求求解解第42页，共66页，编辑于2022年，星期六2 21 1：(2010(2010山山东东理理综综)如如图图所所示示，以以两两虚虚线线为为边边界界，中中间间存存在在平平行行纸纸面面且且与与边边界界垂垂直直的的水水平平电电场场，宽宽度度为为d d，两两侧侧为为相相同同的的匀匀强强磁磁场场，方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里一一质质量量为为m m、

24、带带电电荷荷量量q q、重重力力不不计计的的带带电电粒粒子子，以以初初速速度度v v1 1垂垂直直边边界界射射入入磁磁场场做做匀匀速速圆圆周周运运动动，后后进进入入电电场场做做匀匀加加速速运运动动，然然后后第第二二次次进进入入磁磁场场中中运运动动，此此后后粒粒子子在在电电场场和和磁磁场场中中交交替替运运动动已已知知粒粒子子第第二二次次在在磁磁场场中中运运动动的的半半径径是是第第一一次次的的二二倍倍，第第三三次次是是第第一一次次的的三三倍，以此倍，以此类类推求：推求：第43页，共66页，编辑于2022年，星期六(1)(1)粒子第一次粒子第一次经过电场经过电场的的过过程中程中电场电场力所做的功力所

25、做的功WW1 1.(2)(2)粒子第粒子第n n次次经过电场时电场经过电场时电场强强度的大小度的大小E En n.(3)(3)粒子第粒子第n n次次经过电场经过电场所用的所用的时间时间t tn n.(4)(4)假假设设粒粒子子在在磁磁场场中中运运动动时时，电电场场区区域域场场强强为为零零请请画画出出从从粒粒子子第第一一次次射射入入磁磁场场至至第第三三次次离离开开电电场场的的过过程程中中，电电场场强强度度随随时时间间变变化化的的关关系系图线图线(不要求写出推不要求写出推导过导过程，不要求程，不要求标标明坐明坐标标刻度刻度值值)第44页，共66页，编辑于2022年，星期六第45页，共66页，编辑于

26、2022年，星期六第46页，共66页，编辑于2022年，星期六(4)(4)如图所示如图所示第47页，共66页，编辑于2022年，星期六带电粒子在交变电磁场中的运动带电粒子在交变电磁场中的运动带电带电粒子在粒子在变变化的化的电电磁磁场场中常中常见见的运的运动动情境有三种：情境有三种：1 1带电带电粒子做定向运粒子做定向运动动；2 2带电带电粒子以某位置粒子以某位置为为中心做往复运中心做往复运动动；3 3带带电电粒粒子子做做偏偏转转运运动动对对于于粒粒子子连连续续通通过过几几个个不不同同情情况况的的场场的的问题问题，要分，要分阶阶段段处处理，并做好运理，并做好运动动分析和受力分析分析和受力分析第4

27、8页，共66页，编辑于2022年，星期六第49页，共66页，编辑于2022年，星期六(1)(1)求粒子在求粒子在0 0t t0 0时间时间内的位移大小与极板内的位移大小与极板间间距距h h的比的比值值；(2)(2)求粒子在极板求粒子在极板间间做做圆圆周运周运动动的最大半径的最大半径(用用h h表示表示)；(3)(3)若若板板间间电电场场强强度度E E随随时时间间的的变变化化仍仍如如图图乙乙所所示示，磁磁场场的的变变化化改改为为如如图图丁所示，丁所示，试试画出粒子在板画出粒子在板间间运运动动的的轨轨迹迹图图(不必写不必写计计算算过过程程)第50页，共66页，编辑于2022年，星期六第51页，共6

28、6页，编辑于2022年，星期六第52页，共66页，编辑于2022年，星期六第53页，共66页，编辑于2022年，星期六甲乙甲乙 (3)(3)粒子在板间运动的轨迹如图乙所示粒子在板间运动的轨迹如图乙所示第54页，共66页，编辑于2022年，星期六1.1.如如右右图图所所示示，ABCABC为为竖竖直直平平面面内内的的光光滑滑绝绝缘缘轨轨道道，其其中中ABAB为为倾倾斜斜直直轨轨道道，BCBC为为与与ABAB相相切切的的圆圆形形轨轨道道，并并且且圆圆形形轨轨道道处处在在匀匀强强磁磁场场中中，磁磁场场方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里质质量量相相同同的的甲甲、乙乙、丙丙三三个个小小球球中中，甲甲球球带带

29、正正电电、乙乙球球带带负负电电、丙丙球球不不带带电电现现将将三三个个小小球球在在轨轨道道ABAB上上分分别别从从不不同同高高度度处处由静止由静止释释放，都恰好通放，都恰好通过圆过圆形形轨轨道的最高点，道的最高点，则则()A A经过经过最高点最高点时时，三个小球的速度相等，三个小球的速度相等B B经过经过最高点最高点时时，甲球的速度最小，甲球的速度最小C C甲球的甲球的释释放位置比乙球的高放位置比乙球的高D D运运动过动过程中三个小球的机械能均保持不程中三个小球的机械能均保持不变变第55页，共66页，编辑于2022年，星期六答案：答案：CDCD 第56页，共66页，编辑于2022年，星期六2.2

30、.如如右右图图所所示示，一一个个带带电电小小球球穿穿在在一一根根绝绝缘缘的的粗粗糙糙直直杆杆上上，杆杆与与水水平平方方向向成成 角角，整整个个空空间间存存在在着着竖竖直直向向上上的的匀匀强强电电场场和和垂垂直直于于杆杆方方向向斜斜向向上上的的匀匀强强磁磁场场小小球球从从a a点点由由静静止止开开始始沿沿杆杆向向下下运运动动，在在c c点点时时速速度度为为4 4 m/sm/s，b b是是a a、c c的中点，在的中点，在这这个运个运动过动过程中程中()A A小球通小球通过过b b点点时时的速度小于的速度小于2 m/s2 m/sB B小球在小球在abab段克服摩擦力做的功与在段克服摩擦力做的功与在

31、bcbc段克服摩擦力做的功相等段克服摩擦力做的功相等C C小球的小球的电势电势能一定增加能一定增加D D小球从小球从b b到到c c重力与重力与电场电场力做的功可能等于克服阻力做的功力做的功可能等于克服阻力做的功第57页，共66页，编辑于2022年，星期六解解析析：无无论论小小球球带带正正电电还还是是负负电电，速速度度增增大大，摩摩擦擦力力逐逐渐渐增增大大，加加速速度度减减小小，都都是是做做加加速速度度逐逐渐渐减减小小的的加加速速运运动动，最最终终受受力力平平衡衡匀匀速速运运动，可知动，可知A A、B B、C C错错D D对，选对，选D D，本题中等难度，本题中等难度答案：答案：D D第58页

32、，共66页，编辑于2022年，星期六3.3.如如右右图图所所示示是是质质谱谱仪仪的的工工作作原原理理示示意意图图带带电电粒粒子子被被加加速速电电场场加加速速后后，进进入入速速度度选选择择器器速速度度选选择择器器内内相相互互正正交交的的匀匀强强磁磁场场和和匀匀强强电电场场的的强强度度分分别别为为B B和和E E.平平板板S S上上有有可可让让粒粒子子通通过过的的狭狭缝缝P P和和记记录录粒粒子子位位置置的的胶胶片片A A1 1A A2 2.平板平板S S下方有下方有强强度度为为B B0 0的匀的匀强强磁磁场场下列表述正确的是下列表述正确的是()A A质谱仪质谱仪是分析同位素的重要工具是分析同位素

33、的重要工具B B速度速度选择选择器中的磁器中的磁场场方向垂直方向垂直纸纸面向外面向外C C能通能通过过狭狭缝缝P P的的带电带电粒子的速率等于粒子的速率等于E E/B BD D粒子打在胶片上的位置越靠近狭粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝缝P P，粒子的荷粒子的荷质质比越小比越小第59页，共66页，编辑于2022年，星期六答案：答案：ABCABC 第60页，共66页，编辑于2022年，星期六4 4(2011(2011苏苏北北四四市市调调研研测测试试)如如右右图图所所示示，带带正正电电的的小小物物块块静静止止在在粗粗糙糙绝绝缘缘的的水水平平面面上上，小小物物块块的的比比荷荷为为k k，与与水水平平面

34、面的的动动摩摩擦擦因因数数为为.在在物物块块右右侧侧距距物物块块L L处处有有一一范范围围足足够够大大的的磁磁场场和和电电场场叠叠加加区区，场场区区内内存存在在相相互互垂垂直直的的匀匀强强电电场场和和匀匀强强磁磁场场，已已知知匀匀强强电电场场的的方方向向竖竖直直向向上上，场场强强大大小小恰恰等等于于当当地地重重力力加加速速度度的的1/1/k k，匀匀强强磁磁场场方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，磁磁感感应应强强度度为为B B.现现给给物物块块一一水水平平向向右右的的初初速速度度，使使其其沿沿水水平平面面向向右右运运动动进进入入右右侧侧场场区区当当物物块块从从场场区区飞飞出出后后恰恰好好落落到到

35、出出发发点点设设运运动动过过程程中中物物块块带带电电荷荷量保持不量保持不变变，重力加速度，重力加速度为为g g.求：求：(1)(1)物物块刚进块刚进入入场场区区时时的速度和的速度和刚刚离离开开场场区区时时距水平面的高度距水平面的高度h h；(2)(2)物物块块开始运开始运动时动时的速度的速度第61页，共66页，编辑于2022年，星期六第62页，共66页，编辑于2022年，星期六第63页，共66页，编辑于2022年，星期六5 5(2010(2010海南卷海南卷)图图中左中左边边有一有一对对平行金属板，两板相距平行金属板，两板相距为为d d，电压电压为为U U，两板之，两板之间间有匀有匀强强磁磁场

36、场，磁感，磁感应应强强度大小度大小为为B B0 0，方向与金属板面平行，方向与金属板面平行并垂直于并垂直于纸纸面朝里面朝里图图中右中右边边有一半径有一半径为为R R、圆圆心心为为O O的的圆圆形区域，区域形区域，区域内也存在匀内也存在匀强强磁磁场场，磁感，磁感应应强强度大小度大小为为B B，方向垂直于，方向垂直于纸纸面朝里一面朝里一电电荷荷量量为为q q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场场的方向射入平行金属板之的方向射入平行金属板之间间，沿同一方向射出平行金属板之，沿同一方向射出平行金属板之间间的区域，并沿直径的区域，并沿直径EFEF方向射入磁方向射入磁场场

37、区域，最后从区域，最后从圆圆形区域形区域边边界上的界上的G G点射出已知弧所点射出已知弧所对应对应的的圆圆心角心角为为，不不计计重力求：重力求：(1)(1)离子速度的大小；离子速度的大小；(2)(2)离子的离子的质质量量第64页，共66页，编辑于2022年，星期六解解析析：(1)(1)由由题题设设知知，离离子子在在平平行行金金属属板板之之间间做做匀匀速速直直线线运运动动，它它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡q qv vB B0 0qEqE0 0式式中中，v v是是离离子子运运动动速速度度的的大大小小，E E0 0是是平平行行金金属属板板之之间间的的匀匀强强电电场场的强度，有的强度，有第65页，共66页，编辑于2022年，星期六第66页，共66页，编辑于2022年，星期六