《2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第九章 專題強(qiáng)化十 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析課件 教科版.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第九章 專題強(qiáng)化十 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析課件 教科版.ppt（60頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、,大一輪復(fù)習(xí)講義,,第九章磁場(chǎng),專題強(qiáng)化十帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析,專題解讀,1.本專題是磁場(chǎng)、力學(xué)、電場(chǎng)等知識(shí)的綜合應(yīng)用，高考往往以計(jì)算壓軸題的形式出現(xiàn). 2.學(xué)習(xí)本專題，可以培養(yǎng)同學(xué)們的審題能力、推理能力和規(guī)范表達(dá)能力.針對(duì)性的專題訓(xùn)練，可以提高同學(xué)們解決難題壓軸題的信心. 3.用到的知識(shí)有：動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)(牛頓運(yùn)動(dòng)定律)、運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)(動(dòng)能定理、能量守恒定律)、電場(chǎng)的觀點(diǎn)(類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)、磁場(chǎng)的觀點(diǎn)(帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律).,,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,過(guò)好雙基關(guān),研透命題點(diǎn),課時(shí)作業(yè),回扣基礎(chǔ)知識(shí) 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目,細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn),限時(shí)訓(xùn)練
2、 練規(guī)范 練速度,,過(guò)好雙基關(guān),,,,一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),,,1.復(fù)合場(chǎng)與組合場(chǎng) (1)復(fù)合場(chǎng)：電場(chǎng)、 、重力場(chǎng)共存，或其中某兩場(chǎng)共存. (2)組合場(chǎng)：電場(chǎng)與磁場(chǎng)各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊，或在同一區(qū)域，電場(chǎng)、磁場(chǎng)分時(shí)間段或分區(qū)域 出現(xiàn). 2.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分類 (1)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或做 直線運(yùn)動(dòng).,磁場(chǎng),交替,勻速,(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力大小 、方向 時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做 運(yùn)動(dòng). (3)較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子所受合外
3、力的大小和方向均變化，且與初速度方向不在同一條直線上時(shí)，粒子做 變速曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧，也不是拋物線. (4)分階段運(yùn)動(dòng) 帶電粒子可能依次通過(guò)幾個(gè)情況不同的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程由幾種不同的 組成.,相等,相反,勻速圓周,非勻,運(yùn)動(dòng)階段,,二、電場(chǎng)與磁場(chǎng)的組合應(yīng)用實(shí)例,,,相同,,三、電場(chǎng)與磁場(chǎng)的疊加應(yīng)用實(shí)例,,,勻速直線,qvB,電勢(shì)差,,研透命題點(diǎn),,,1.作用 測(cè)量帶電粒子質(zhì)量和分離同位素的儀器. 2.原理(如圖1所示),,,,命題點(diǎn)一質(zhì)譜儀的原理和分析,圖1,例1一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖2所示.大量的帶電荷量為q、質(zhì)量為2m的離子
4、飄入電壓為U0的加速電場(chǎng)，其初速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后，通過(guò)寬為L(zhǎng)的狹縫MN沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片上.圖中虛線為經(jīng)過(guò)狹縫左、右邊界M、N時(shí)離子的運(yùn)動(dòng)軌跡.不考慮離子間的相互作用. (1)求離子打在底片上的位置到N點(diǎn)的最小距離x；,圖2,解析設(shè)離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r1，,根據(jù)幾何關(guān)系x2r1L，,(2)在圖中用斜線標(biāo)出磁場(chǎng)中離子經(jīng)過(guò)的區(qū)域，并求該區(qū)域最窄處的寬度d.,解析如圖所示，最窄處位于過(guò)兩虛線交點(diǎn)的垂線上,變式1(2016全國(guó)卷15)現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖3所示，其中加速電壓恒定.質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電
5、場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng).若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的12倍.此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為 A.11 B.12 C.121 D.144,,圖3,由題意可知，該離子與質(zhì)子在磁場(chǎng)中具有相同的軌道半徑和電荷量，,,,,命題點(diǎn)二回旋加速器的原理和分析,1.構(gòu)造：如圖4所示，D1、D2是半圓形金屬盒，D形盒處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，D形盒的縫隙處接交流電源.,圖4,2.原理：交流電周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，使粒子每經(jīng)過(guò)一次D形盒縫隙，粒子被加速一次.,例2(2018山東省泰安市上學(xué)期期末)回旋加速器的工
6、作原理如圖5所示，置于真空中的兩個(gè)D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直. 設(shè)兩D形盒之間所加的交流電壓為U，被加速的粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子從D形盒一側(cè)開始被加速(初動(dòng)能可以忽略)，經(jīng)若干次加速后粒子從D形盒邊緣射出.求： (1)粒子從靜止開始第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫加速后 的速度大??；,圖5,(2)粒子第一次進(jìn)入D形盒磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；,(3)粒子至少經(jīng)過(guò)多少次加速才能從回旋加速器D形盒射出.,解析若粒子從回旋加速器D形盒射出，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，設(shè)此時(shí)速度為vn,粒子每經(jīng)過(guò)一次加速動(dòng)能增加qU，
7、設(shè)經(jīng)過(guò)n次加速粒子射出，則nqUEk，,變式2(2018湖南省常德市期末檢測(cè))某種回旋加速器的設(shè)計(jì)方案如圖6甲所示，圖中粗黑線段為兩個(gè)正對(duì)的極板，兩個(gè)極板的板面中部各有一狹縫(沿OP方向的狹長(zhǎng)區(qū)域)，帶電粒子可通過(guò)狹縫穿越極板(如圖乙所示)，當(dāng)帶電粒子每次進(jìn)入兩極板間時(shí)，板間電勢(shì)差為U(下極板電勢(shì)高于上極板電勢(shì))，當(dāng)粒子離開兩極板后，極板間電勢(shì)差為零；兩細(xì)虛線間(除開兩極板之間的區(qū)域)既無(wú)電場(chǎng)也無(wú)磁場(chǎng)；其他部分存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面.在離子源S中產(chǎn)生的質(zhì)量為m、電荷量為q(q0) 的離子，由靜止開始被電場(chǎng)加速，經(jīng)狹縫中的O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，O點(diǎn)到極板右端的,距離為D，到出射孔P的距
8、離為4D，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)，離子從離子源上方的O點(diǎn)射入磁場(chǎng)區(qū)域，最終只能從出射孔P射出，假設(shè)離子打到器壁或離子源外壁則即被吸收.忽略相對(duì)論效應(yīng)，不計(jì)離子重力，求：,圖6,(1)離子從出射孔P射出時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值；,若離子從O點(diǎn)射出后只運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周即從孔P射出，有：r2D,答案64qU,分析可知離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半圈后將穿過(guò)上極板進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域做減速運(yùn)動(dòng)，速度減到零后又重新反向加速至進(jìn)入時(shí)的速率，從進(jìn)入處再回到磁場(chǎng)區(qū)域，因?yàn)閞1 ，這樣的過(guò)程將進(jìn)行2次.,由幾何關(guān)系可知，離子將在距P點(diǎn) 的位置經(jīng)電場(chǎng)加速進(jìn)入磁場(chǎng)繞過(guò)兩極板右端從下極板進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域再次被加速，半徑不斷增大，但每次從下極板
9、進(jìn)入電場(chǎng)的位置相同，經(jīng)過(guò)多次加速后離子從孔P射出時(shí)的半徑滿足rn ，,,,,命題點(diǎn)三電場(chǎng)與磁場(chǎng)疊加的應(yīng)用實(shí)例分析,共同特點(diǎn)：當(dāng)帶電粒子(不計(jì)重力)在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，qvBqE. 1.速度選擇器 (1)平行板中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直.(如圖7) (2)帶電粒子能夠沿直線勻速通過(guò)速度選擇器的條件是qvBqE，即v . (3)速度選擇器只能選擇粒子的速度，不能選擇粒子的電性、電荷量、質(zhì)量. (4)速度選擇器具有單向性.,圖7,例3如圖8所示是一速度選擇器，當(dāng)粒子速度滿足v0 時(shí)，粒子沿圖中虛線水平射出；若某一粒子以速度v射入該速度選擇器后，運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中實(shí)線，則關(guān)于該粒子的說(shuō)法
10、正確的是,圖8,C.粒子射出時(shí)的速度一定大于射入速度 D.粒子射出時(shí)的速度一定小于射入速度,,2.磁流體發(fā)電機(jī) (1)原理：如圖9所示，等離子體噴入磁場(chǎng)，正、負(fù)離子在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而聚集在A、B板上，產(chǎn)生電勢(shì)差，它可以把離子的動(dòng)能通過(guò)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電能. (2)電源正、負(fù)極判斷：根據(jù)左手定則可判斷出圖中的B是發(fā)電機(jī)的正極.,圖9,(3)電源電動(dòng)勢(shì)U：設(shè)A、B平行金屬板的面積為S，兩極板間的距離為l，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體的電阻率為，噴入氣體的速度為v，板外電阻為R.當(dāng)正、負(fù)離子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，兩極板間達(dá)到的最大電勢(shì)差為U(即電源電動(dòng)勢(shì))，則 qvB，即UBlv.,例
11、4(多選)如圖10所示是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，兩平行金屬板P、Q之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng).一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子)沿垂直于磁場(chǎng)的方向噴入磁場(chǎng).把P、Q與電阻R相連接.下列說(shuō)法正確的是 A.Q板的電勢(shì)高于P板的電勢(shì) B.R中有由a向b方向的電流 C.若只改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱，R中電流保持不變 D.若只增大粒子入射速度，R中電流增大,,圖10,,解析等離子體進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則，正離子向上偏，打在上極板上，負(fù)離子向下偏，打在下極板上，所以上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則P板的電勢(shì)高于Q板的電勢(shì)，流過(guò)電阻R的電流方向由a到b，故A錯(cuò)誤，B正確；,由上分析可知，若只增大粒子的入射
12、速度，R中電流會(huì)增大，故D正確.,3.電磁流量計(jì) (1)流量(Q)的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間流過(guò)導(dǎo)管某一截面的導(dǎo)電液體的體積. (2)公式：QSv；S為導(dǎo)管的橫截面積，v是導(dǎo)電液體的流速. (3)導(dǎo)電液體的流速(v)的計(jì)算 如圖11所示，一圓柱形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向右流動(dòng).導(dǎo)電液體中的自由電荷(正、負(fù)離子)在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差，當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的,(5)電勢(shì)高低的判斷：根據(jù)左手定則可得ab.,圖11,例5(2018山東省淄博一中三模)為監(jiān)測(cè)某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖12所示的長(zhǎng)方體流
13、量計(jì).該裝置由絕緣材料制成，其長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口.在垂直于上下底面方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極.污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U.若用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積)，下列說(shuō)法中正確的是 A.M端的電勢(shì)比N端的高 B.電壓表的示數(shù)U與a和b均成正比，與c無(wú)關(guān) C.電壓表的示數(shù)U與污水的流量Q成正比 D.若污水中正、負(fù)離子數(shù)相同，則電壓表的示數(shù)為0,圖12,,解析根據(jù)左手定則知，正離子所受的洛倫茲力方向向里，則向里偏轉(zhuǎn)，N端帶正電，M端帶負(fù)電，則M端的電勢(shì)比N端電勢(shì)低，故A錯(cuò)誤； 最終離
14、子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下平衡，有：qvB ，解得UvBb，電壓表的示數(shù)U與b成正比，與污水中正、負(fù)離子數(shù)無(wú)關(guān)，故B、D錯(cuò)誤；,4.霍爾效應(yīng)的原理和分析 (1)定義：高為h、寬為d的導(dǎo)體(自由電荷是電子或正電荷)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的上表面A和下表面A之間產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，此電壓稱為霍爾電壓. (2)電勢(shì)高低的判斷：如圖13，導(dǎo)體中的電流I向右時(shí)，根據(jù)左手定則可得，若自由電荷是電子，則下表面A的電勢(shì)高.若自由電荷是正電荷，則下表面A的電勢(shì)低.,圖13,例6(多選)(2018華南師大附中三模)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域.如圖1
15、4所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B 垂直于霍爾元件的工作面向下，當(dāng)元件中通入圖示方向的電流I 時(shí)，C、D 兩側(cè)面會(huì)形成一定的電勢(shì)差U.下列說(shuō)法中正確的是 A.若C側(cè)面電勢(shì)高于D側(cè)面，則元件中形成電流的載流子帶負(fù)電,圖14,B.若C側(cè)面電勢(shì)高于D側(cè)面，則元件中形成電流的載 流子帶正電 C.在地球南、北極上方測(cè)地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件工作 面豎直放置時(shí)U最大 D.在地球赤道上方測(cè)地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件工作面豎 直放置且與地球經(jīng)線垂直時(shí)，U最大,,,解析若元件的載流子帶負(fù)電，由左手定則可知，載流子受到的洛倫茲力方向向D側(cè)面偏，則C側(cè)面的電勢(shì)高于D側(cè)面的電勢(shì)，故A正確； 若元件的載流子帶正電，
16、由左手定則可知，載流子受到的洛倫茲力方向向D側(cè)面偏，則D側(cè)面的電勢(shì)高于C側(cè)面的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤； 在測(cè)地球南、北極上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，因磁場(chǎng)方向豎直，則元件的工作面保持水平時(shí)U最大，故C錯(cuò)誤； 地球赤道上方的地磁場(chǎng)方向水平，在測(cè)地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持豎直，當(dāng)與地球經(jīng)線垂直時(shí)U最大，故D正確.,,課時(shí)作業(yè),,,1.在如圖1所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直.一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子 A.一定帶正電 B.速度v C.若速度v ，粒子一定不能從板間射出 D.若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，仍做直線運(yùn)動(dòng),,,,雙基鞏固練
17、,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,圖1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析粒子帶正電和負(fù)電均可，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 由洛倫茲力等于電場(chǎng)力，可得qvBqE，解得速度v ，選項(xiàng)B正確； 若速度v ，粒子可能從板間射出，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，所受電場(chǎng)力和洛倫茲力方向相同，不能做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,2.(多選)如圖2所示，a、b是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源的兩極上，使a、b兩板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)大小為E)，右邊有一塊擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里.從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子(不計(jì)重力)，這些正
18、離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分成三束，則下列判斷正確的是 A.這三束正離子的速度一定不相同 B.這三束正離子的比荷一定不相同 C.a、b兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定由a指向b D.若這三束離子改為帶負(fù)電而其他條件不變， 則仍能從d孔射出,1,2,3,4,5,6,7,8,9,,圖2,,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析因?yàn)槿x子在兩極板間都是沿直線運(yùn)動(dòng)的，電場(chǎng)力等于洛倫茲力，可以判斷三束正離子的速度一定相同，且電場(chǎng)方向一定由a指向b，A錯(cuò)誤，C正確； 在右側(cè)磁場(chǎng)中三束正離子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑不同，可知這三束正離子的比荷一定不相同，B正確； 若將這三束離子改為帶負(fù)電，而其他條件不變的情
19、況下分析受力可知，三束離子在兩板間仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，仍能從d孔射出，D正確.,3.(2018山東省濟(jì)寧市模擬)為監(jiān)測(cè)某化工廠的含有離子的污水排放情況，技術(shù)人員在排污管中安裝了監(jiān)測(cè)裝置，該裝置的核心部分是一個(gè)用絕緣材料制成的空腔，其寬和高分別為b和c，左、右兩端開口與排污管相連，如圖3所示.在垂直于上、下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在空腔前、后兩個(gè)側(cè)面上各有長(zhǎng)為a的相互平行且正對(duì)的電極M和N，M、N與內(nèi)阻為R的電流表相連.污水從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電流表將顯示出污水排放情況.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A.M板比N板電勢(shì)低 B.污水中離子濃度越高，則電流表的示數(shù)越小 C.污水流量越大，則電流
20、表的示數(shù)越大 D.若只增大所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則電流表的示數(shù)也增大,1,2,3,4,5,6,7,8,9,,圖3,解析污水從左向右流動(dòng)時(shí)，根據(jù)左手定則，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向N板和M板偏轉(zhuǎn)，故N板帶正電，M板帶負(fù)電，A正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,4.(多選)如圖4是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng).下列表述正確的是 A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直
21、于紙面向外 C.能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于 D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子 的比荷越小,圖4,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，A正確； 帶電粒子在速度選擇器中沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受電場(chǎng)力和洛倫茲力應(yīng)等大反向，結(jié)合左手定則可知B正確；,5.(多選)(2018甘肅省蘭州市三診)如圖5所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖，將一束等離子體(帶有等量正、負(fù)離子的高速離子流)噴射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓.如果射入的等離子體速度為v，兩金屬板間距離d，板的正對(duì)面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)
22、的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與速度方向垂直，負(fù)載電阻為R.當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)電動(dòng)勢(shì)為E，電流為I，則下列說(shuō)法正確的是 A.A板為發(fā)電機(jī)的正極 B.其他條件一定時(shí)，v越大，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E越大 C.其他條件一定時(shí)，S越大，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E越大,圖5,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,,6.如圖6所示為回旋加速器的示意圖.兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)子從加速器的A處開始加速.已知D形盒的半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A.質(zhì)子的最大速度不超過(guò)2Rf,圖6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,C.
23、質(zhì)子的最大動(dòng)能與電壓U無(wú)關(guān) D.只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，可減小質(zhì)子的最大動(dòng)能,,7.(多選)如圖7所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)，在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn).不計(jì)粒子重力.下列說(shuō)法正確的是 A.極板M比極板N的電勢(shì)高 B.加速電場(chǎng)的電壓UER C.直徑PQ2B D.若一群粒子從靜止開始經(jīng)過(guò)題述過(guò)程都落在膠 片
24、上的同一點(diǎn)，則該群粒子具有相同的比荷,1,2,3,4,5,6,7,8,9,圖7,,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析粒子在靜電分析器內(nèi)沿電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明粒子帶正電荷，極板M比極板N的電勢(shì)高，選項(xiàng)A正確；,8.一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖8所示，電荷量均為q、質(zhì)量不同的離子飄入電壓為U0的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為零.這些離子經(jīng)加速后通過(guò)狹縫O沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在底片上.已知放置底片的區(qū)域MNL，且OML.某次測(cè)量發(fā)現(xiàn)MN中左側(cè) 區(qū)域MQ損壞，檢測(cè)不到離子，但右側(cè) 區(qū)域QN仍能正常 檢測(cè)到離子.在適當(dāng)調(diào)節(jié)加速電壓后，原本 打在MQ區(qū)域的離子即可在QN
25、區(qū)域檢測(cè)到. (1)求原本打在MN中點(diǎn)P點(diǎn)的離子質(zhì)量m；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,圖8,,,,綜合提升練,1,2,3,4,5,6,7,8,9,(2)為使原本打在P點(diǎn)的離子能打在QN區(qū)域，求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,9.(2018福建省龍巖市一模)環(huán)保部門為了監(jiān)測(cè)某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖9所示的流量計(jì).該裝置的外形為一長(zhǎng)方體，由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，電阻率為的污水從左向右勻速流經(jīng)該裝置時(shí)，接在兩電極間的
26、理想電壓表顯示兩個(gè)電極間的電壓為U，求： (1)該裝置內(nèi)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,圖9,解析根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的公式得：E ，因?yàn)檎⒇?fù)離子在流動(dòng)時(shí)，根據(jù)左手定則可知，正離子受洛倫茲力向后側(cè)面偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子受洛倫茲力向前側(cè)面偏轉(zhuǎn)，故后側(cè)面上帶正電，前側(cè)面上帶負(fù)電，故后側(cè)面電勢(shì)比前側(cè)面高，故場(chǎng)強(qiáng)的方向指向紙外或由后側(cè)面指向前側(cè)面,1,2,3,4,5,6,7,8,9,(2)污水的流量Q(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積)；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析最終正、負(fù)離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有：EqqvB 又QvSvcb,(3)若從兩個(gè)電極引出兩條導(dǎo)線，導(dǎo)線間接一阻值為R的電阻時(shí)理想電壓表的示數(shù).,1,2,3,4,5,6,7,8,9,
2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第九章 專題強(qiáng)化十 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析課件 教科版.ppt
