高考物理二轮复习方案 第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动(含高考真题)权威课件
第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动
高 考
(1)若粒子以初速度 v1 沿 y 轴正向入射，恰好能经过 x
真 轴上的 A (a，0)点，求 v1 的大小；
题 聚 焦
(2)已知一粒子的初速度大小为 v (v>v1) ，为使该粒子 能经过 A (a，0) 点，其入射角 θ(粒子初速度与 x 轴正向的
夹角)有几个？并求出对应的 sinθ 值；
时 圆间 心角t＝，2Tθπ是T周(θ期是) 偏转角 sin θ ＝Rl (l 是磁场宽度，R 是粒子轨道半径)
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核心知识重组
运动形式比较项 目
带电粒子在匀强电场中 偏转(v0⊥E)
带电粒子在匀 强磁场中偏转
(v0⊥B)
运动情景
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核心知识重组
三、带电粒子在复合场中的运动 1．首先确定带电粒子的电性，其次判断带电粒子是否 考虑重力． 2. “对称性”运动是带电粒子在复合场中运动经常呈 现的一个特点，往往是此类问题解题的切入点．
题 聚
迹如图所示，根据几何知识得半径 r＝R，故 B 正确．
焦
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第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动
高 考
【考题定位】
真
►难度等级：中等
题
►出题角度：本题考查了带电粒子在匀强磁场中的圆周
聚 焦
运动的理解、分析和运用，考查了应用几何知识解决物理
问题的能力．
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第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动
(3)如图乙，若在此空间再加入沿 y 轴正向、大小为 E
的匀强电场，一粒子从 O 点以初速度 v0沿 y 轴正向发射．研
究表明：粒子在 xOy 平面内做周期性运动，且在任一时刻，
粒子速度的 x 分量 vx 与其所在位置的 y 坐标成正比，比
例系数与场强大小 E 无关．求该粒子运动过程中的最大速
度值 vm.
半径为 R1，有：R1＝a2②
由②代入①式得 v1＝q2Bma
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第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动
高 考
(2)如图所示，O、A 两点处于同一圆周上，且圆心在 x
真 题
＝a2的直线上，半径为 R.当给定一个初速率 v 时，有 2 个入
聚
焦 射角，分别在第 1、2 象限，有 sin θ ′＝sin θ ＝2aR④
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第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动
高
考 真
qBa (1) 2m
aqB (2)2mv
(3)EB＋
BE2＋v20
题 聚 焦
[解析] (1)带电粒子以速率 v 在匀强磁场 B 中做匀速圆 周运动，半径为 R，有：qvB＝mvR2①
当粒子沿 y 轴正向入射，转过半个圆周至 A 点，该圆周
牛顿运动定律、向心 力公式、圆的几何知
识
表达方式
如何求飞行时
间、偏移量和 如何求时间和偏转角
偏转角
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核心知识重组
运动形式比较项目
带电粒子在匀强 电场中偏转(v0⊥
E)
带电粒子在 匀强磁场中 偏转(v0⊥B)
时间：飞出电场 t＝vx0
打在极板上 t＝
2y a
偏移量：y＝21at2
偏转角：sin α ＝vv0y
由①④式解得 sin θ ＝2amqBv⑤
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第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动
高 考
(3)粒子在运动过程中仅电场力做功，因而在轨道的最
真 高点处速率最大，用 ym 表示其 y 坐标，由动能定理，有
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核心知识重组
二、带电粒子在匀强电场和匀强磁场中偏转的比较
运动形式比较 带电粒子在匀强电场 带电粒子在匀强磁
项目
中偏转(v0⊥E)
场中偏转(v0⊥B)
受到恒定的电场力；电 受磁场力作用；但磁
受力特点
场力做功
场力不做功
运动特征
类平抛运动
匀速圆周运动
研究方法
牛顿运动定律、匀变速 运动公式、正交分解法
高 考 真 题 聚 焦
高 频
第7讲 带电粒子在磁场及复
考
点
合场中的运动
探
究
热 点 模 型 解 读
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核心知识重组
一、 电场力、洛伦兹力、安培力综合比较
力的种类 作用对象
力的大小
电场力
洛伦兹力
安培力
电荷或带电质 点
运动电荷
通电导体(电 流)
与速度有
关，电荷静 与电流有
F＝qE，与电 止或速度平 关，电流平行
点与 ab 的距离为R2.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方
向间的夹角为 60°，则粒子的速率为(不计重力)( )
qBR A. 2m
qBR B. m
3qBR C. 2m
2qBR D. m
图 3－7－1
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第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动
高 考 真
B [解析] 由 Bqv＝mrv2可得 v＝Bmqr，作出粒子运动轨
荷运动情况无 行磁场时不 磁场时不受安
关，在匀强电场 受洛伦兹 培力；速度与
中为恒力 力；速度与 磁场垂直时 F
磁场垂直时 ＝ILB 最大
f＝qvB 最大
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核心知识重组
力的种类 力的方向 力的效果
电场力
洛伦兹力
安培力
正电荷受力 洛伦兹力 安培力垂直
方向与场强方 向相同，负电荷 受力方向与场
强方向相反
垂直磁场和 速度所确定 的平面，用 左手定则判
断
磁场和电流所 确定的平面， 用左手定则判
断
改变速度的 大小和方向
只改变速 度的方向， 不改变速度
的大小
改变通电导 线的速度大小
和方向
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核心知识重组
力的种类
电场力
洛伦兹力
安培力
做功特点
与路径无关， 与初末位置间 的电势差有关； 电场力做正(负) 功则电势能减
小(增大)
任何情况 下都不做功
安培力做功 将电能转化为 其他形式的 能，克服安培 力做功将其他 形式的能转化
为电能
力为零时
场的情况
电场力为零， 场强一定为零
洛伦兹力 为零，磁感 应强度不一
定为零
安培力为 零，磁感应强 度不一定为零
安培力与洛伦兹力的联系：安培力是通电导体中定向
运动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．
高 考
2．2013·福建卷如图 3-7-2 甲所示，空间存在一范围足
真 够大的垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场， 磁感应强度大
题 聚 焦
小为 B.让质量为 m，电量为 q(q>0)的粒子从坐标原点 O 沿 xOy 平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中．不
计重力和粒子间的影响．
图 3－7－2
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第7讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动
高 考
1．[2013·新课标全国卷Ⅰ] 如图 3－7－1 所示，半径为
真 R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强
题 聚 焦
度大小为 B，方向垂直于纸面向外．一电荷量为 q(q>0)、质 量为 m 的粒子沿平行于直径 ab 的方向射入磁场区域，射入
高考物理二轮复习方案带电粒子在磁场及复合场中的运动
综合讲解带电粒子在复合场中运动的多过程 、多物理量问题，强调分析物理过程、建立 物理模型和运用数学工具的能力。
带电粒子在组合磁场中运动 问题探讨
3
组合磁场类型及特点概述
直线型组合磁场
01
由两个或多个匀强磁场区域直线排列而成，磁场方向可能相同
或相反。
环形组合磁场
02
由两个或多个环形磁场区域嵌套或并列而成，磁场方向可能相
高考物理二轮复习方案带电粒子 在磁场及复合场中的运动
汇报人： 2024-02-04
1
目 录
contents
• 带电粒子在磁场中基本运动规律 • 带电粒子在复合场中运动分析 • 带电粒子在组合磁场中运动问题探讨 • 实验探究：带电粒子在磁场中运动规律 • 高考真题回顾与备考策略建议
带电粒子在磁场中基本运动 规律
偏转问题
分析粒子在磁场中的受力情况，判断粒子运动方向是否改 变。若粒子受到洛伦兹力作用，则粒子运动方向将发生改 变。
加速和偏转综合问题
综合考虑电场力和洛伦兹力对粒子运动的影响，分析粒子 在复合场中的加速和偏转情况。这类问题通常涉及多个物 理过程和多个物理量之间的关系。
典型例题分类讲解与技巧点拨
带电粒子在复合场中做直线运动
带电粒子在复合场中做曲线运动
讲解带电粒子在复合场中做直线运动的条 件及解题技巧，如利用平衡条件求解相关 问题等。
讲解带电粒子在复合场中做曲线运动的条 件及解题技巧，如利用圆周运动规律求解 相关问题等。
带电粒子在复合场中的周期性运动
复合场中粒子运动的综合问题
讲解带电粒子在复合场中做周期性运动的 条件及解题技巧，如利用对称性求解相关 问题等。
2. 将带电粒子注入真空室，并开启磁场发生装置。
(新课标卷)河北省高考物理二轮专题复习 带电粒子在复合场中的运动教案
河北2013年高考二轮专题复习教案带电粒子在复合场中的运动在场强为E的匀强电场中在磁感应强度为B的匀强磁场中初速度为零做初速度为零的匀加速直线运动保持静止初速度∥场线做匀变速直线运动做匀速直线运动初速度⊥场线做匀变速曲线运动(类平抛运动) 做匀速圆周运动共同规律受恒力作用，做匀变速运动洛伦兹力不做功，动能不变解决这类问题时一定要重视画示意图的重要作用。
⑴带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。
这类题的解题关键是画出示意图，要点是末速度的反向延长线跟初速度延长线的交点在水平位移的中点。
⑵带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
这类题的解题关键是画好示意图，画示意图的要点是找圆心、找半径和用对称。
例1 右图是示波管内部构造示意图。
竖直偏转电极的板长为l=4cm，板间距离为d=1cm，板右端到荧光屏L=18cm，（本题不研究水平偏转）。
电子沿中心轴线进入偏转电极时的速度为v0=1.6×107m/s，电子电荷e=1.6×10-19C，质量为0.91×10-30kg。
为了使电子束不会打在偏转电极的极板上，加在偏转电极上的电压不能超过多少？电子打在荧光屏上的点偏离中心点O的最大距离是多少？[解：设电子刚好打在偏转极板右端时对应的电压为U，根据侧移公式不难求出U(当时对应的侧移恰好为d/2)：2212⎪⎭⎫⎝⎛⋅=vldmUed，得U=91V；然后由图中相似形对应边成比例可以求得最大偏离量h=5cm。
]例2 如图甲所示，在真空中，足够大的平行金属板M、N相距为d，水平放置。
它们的中心有小孔A、B，A、B及O在同一条竖直线上，两板的左端连有如图所示的电路，交流电源的内阻忽略不计，电动势为U，U的方向如图甲所示，U随时间变化如图乙所示，它的峰值为ε。
今将S接b一段足够长时间后又断开，并在A孔正上方距A为h（已知dh<）的O点释放一个带电微粒P，P在AB之间刚好做匀速运动，再将S接到a后让P从O点自由下落，在t=0时刻刚好进入A孔，为了使P一直向下运动，求h与T的关系式？[解析：当S接b一段足够长的时间后又断开，而带电微粒进入A孔后刚好做匀速运动，说明它受到的重力与电场力相等，有dqmgε=若将S接a后，刚从t=0开始，M、N两板间的电压为，2ε，故带电粒子进入电场后，所受到的电场力为mgdqF22==ε，也就是以大小为g、方向向上的加速度作减速运动。
带电粒子在复合场、组合场中的运动(解析版)2024年高考物理压轴题专项训练(新高考通用)
压轴题08带电粒子在复合场、组合场中的运动1.本专题是电磁场的典型题型之一，包括应用电场力洛伦兹力的知识解决实际问题。
高考中经常在选择题中命题，更是在在计算题中频繁出现。
2024年高考对于复合场、组合场的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习，不仅利于完善学生的知识体系，也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:电场的知识,磁场的知识等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在，重点考查类型带电粒子在复合场中的运动，组合场中的运动等。
考向一：带电体在磁场中的运动1.带电体在匀强磁场中速度变化时洛伦兹力往往随之变化，并进一步导致弹力、摩擦力等的变化，带电体将在变力作用下做变加速运动。
2.利用牛顿运动定律和平衡条件分析各物理量的动态变化时要注意弹力为零的临界状态，此状态是弹力方向发生改变的转折点。
考向二：带电粒子在叠加场中的运动1.三种场的比较力的特点功和能的特点重力场大小：G ＝mg 方向：竖直向下重力做功与路径无关；重力做功改变物体的重力势能电场大小：F ＝qE方向：正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与电强方向相反电场力做功与路径无关；W ＝qU ；电场力做功改变电势能磁场大小：f ＝qvB (v ⊥B )方向：可用左手定则判断洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能2.分析的基本思路(1)弄清叠加场的组成。
(2)进行受力分析，确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合。
(3)画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。
①由于洛伦兹力的大小与速度有关，带电粒子在含有磁场的叠加场中的直线运动一定为匀速直线运动，根据平衡条件列式求解。
②当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定是电场力和重力平衡，洛伦兹力提供向心力，应用平衡条件和牛顿运动定律分别列方程求解。
③当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解。
考向三：带电粒子在组合场中的运动带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场或从磁场到电场的运动。
高考物理二轮复习-专题15带电粒子在复合场中的运动课件
例2、有人设想用如图8－3－8所示的装置来选择密度相同、 大小不同的球状纳米粒子．粒子在电离室中电离后带正电，
电荷量与其表面积成正比．电离后，粒子缓慢通过小孔O1进 入极板间电压为U的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔O2射入 相互正交的恒定匀强电场、匀强磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁 感应强度大小为B，方向如图所示．收集室的小孔O3与O1、O2 在同一条水平线上．半径为r0的粒子，其质量为m0，电荷量为 q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室．不计纳米粒子的重力．(V 球＝ πR3，S球＝4πR2)
[思路点拨] 粒子在磁场中做匀速圆周运动，结合几何知 识，确定圆心和半径，从而确定磁感应强度和圆心角(或时 间)．粒子在电场中做类平抛运动时，结合平抛规律可求得 电场强度及运动时间．
[课堂笔记] 粒子在磁场中做匀速圆周运动(如图所示)．由于 粒子在分界线处的速度与分界线垂直，圆心O应在分界线上， OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得
减少，动能增加，故C对，D错．因带电粒子的
速度v＝ 时粒子就能在原电、磁场中做直线运动，与粒 子带正、负电荷无关，撒去该区域内的磁场后，粒子带正 电时，穿出位置在O′点下方，带负电时，穿出位置在O′点上 方，故A、B错． 答案：C
例1、如图8－7－5所示，在宽
度分别为l1和l2的两 个毗邻的条形区域中分别有匀强
①
凡是符合①式的粒子能顺利通过场区从O2孔射出，凡是 不符合①式的粒子均不能从O2孔射出．
2．磁流体发电机 如图8－3－2所示，等离子喷入磁场区域，磁场区域 中有两块金属板a和b，正、负离子在洛伦兹力作用下 发生上下偏转而聚集到a、b板产生电势差．最大电势 差可达 Bdv (B为磁感应强度，d为两板间距，v为喷射 速度)．
高考物理带电粒子在复合场中的运动压轴难题复习题附答案解析
高考物理带电粒子在复合场中的运动压轴难题复习题附答案解析一、带电粒子在复合场中的运动压轴题1．如图所示，直径分别为D 和2D 的同心圆处于同一竖直面内，O 为圆心，GH 为大圆的水平直径。
两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场．间距为d 的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔．一质量为m 、电量为＋q 的粒子由小孔下方2d处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v 射出电场，由H 点紧靠大圆内侧射入磁场。
不计粒子的重力。
(1)求极板间电场强度的大小；(2)若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小； (3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为2mv qD 、4mvqD,粒子运动一段时间后再次经过H 点，求这段时间粒子运动的路程．【来源】2015年全国普通高等学校招生统一考试物理（山东卷带解析)【答案】（1）2mv qd（2）4mv qD 或43mv qD （3）5.5πD【解析】 【分析】 【详解】(1)粒子在电场中，根据动能定理2122d Eq mv ⋅=，解得2mv E qd=(2)若粒子的运动轨迹与小圆相切，则当内切时，半径为/2ER 由211v qvB m r =，解得4mv B qD =则当外切时，半径为e R由212v qvB m r =，解得43mv B qD =(2)若Ⅰ区域的磁感应强度为220932qB L m U =，则粒子运动的半径为0010016819U U U ≤≤；Ⅱ区域的磁感应强度为2012qU mv =，则粒子运动的半径为2v qvB m r=；设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的周期分别为T 1、T 2，由运动公式可得：1112R T v π=；034r L =据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图所示，根据对称性可知，Ⅰ区两段圆弧所对的圆心角相同，设为1θ，Ⅱ区内圆弧所对圆心角为2θ，圆弧和大圆的两个切点与圆心O 连线间的夹角设为α，由几何关系可得：1120θ=；2180θ=；60α=粒子重复上述交替运动回到H 点，轨迹如图所示，设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的时间分别为t 1、t 2，可得：r U ∝；1056U LU L =设粒子运动的路程为s ，由运动公式可知：s=v(t 1+t 2) 联立上述各式可得：s=5.5πD2．如图甲所示，间距为d 、垂直于纸面的两平行板P 、Q 间存在匀强磁场．取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
2019届高考物理二轮复习第章电场和磁场带电粒子在复合场中的运动课件.ppt
2019-9-7
谢谢你的关注
24
考向 2 质谱仪 [例 2] 质谱仪可以测定有机化合物分子结构，现有一种质谱仪的 结构可简化为如图所示，有机物的气体分子从样品室注入离子化室，
在高能电子作用下，样品气体分子离子化或碎裂成离子．若离子化后
的离子带正电，初速度为零，此后经过高压电源区、圆形磁场室(内为 匀强磁场)、真空管，最后打在记录仪上，通过处理就可以得到离子比
＝2qπBm可知，若只增大交流电压 U，不会改变质子在回旋加速器 中运动的周期，但会造成加速次数减少，则质子在 D 形盒中运 动的时间也将变短，选项 B 正确；
2019-9-7
谢谢你的关注
23
由 T＝2qπBm可知，若磁感应强度 B 增大，那么质子在 D 形盒 中运动的周期将变短，只有将交流电的周期也改变为与质子运动 的周期一致，回旋加速器才能正常工作，故要增大交流电的频率， 选项 C 正确；由于带电粒子在磁场中运动的周期与交流电的变化 周期相等，由 T＝2qπBm可知，如果换用 α 粒子，粒子的比荷将变 为质子的两倍，周期也将变为质子的两倍，故交流电的周期也应 变为原来的两倍，即交流电的频率 f 需变为原来的一半，回旋加 速器才能加速 α 粒子，选项 D 错误．
2019-9-7
谢谢你的关注
9
(3)离子在电场中运动的时间小于其在磁场中运动的时间，因
为离子在电场中运动时，水平方向的分速度与离子在磁场中运动
的速度相同，离子在电场中沿水平方向做匀速直线运动，在磁场
中做匀速圆周运动，弧长大于电场的宽度，所以离子在磁场中运
动的时间长．
[答案]
(1)正电
mq ＝2EhLv220
2019-9-7
谢谢你的关注
带电粒子(带电体)在复合场中的运动问题(原卷版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)
压轴题06 带电粒子（带电体）在复合场中的运动问题目录一，考向分析 (1)二．题型及要领归纳 (1)热点题型一 带电粒子在有界匀强磁场中做匀速圆周运动 (1)热点题型二 借助分立场区考查磁偏转+电偏转问题 (4)热点题型三 利用粒子加速器考电加速磁偏转问题 (7)热点题型四 带电粒子(带电体)在叠加场作用下的运动 (9)三．压轴题速练 (10)一，考向分析1.本专题是磁场、力学、电场等知识的综合应用，高考往往以计算压轴题的形式出现。
2.学习本专题，可以培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力。
针对性的专题训练，可以提高同学们解决难题、压轴题的信心。
3.复杂的物理问题一定是需要在定性的分析和思考后进行定量运算的，而最终能否解决问题，数理思维能力起着关键作用。
物理教学中有意识地培养学生的数理思维，对学生科学思维的形成具有重要作用。
带电粒子在磁场中的运动正是对学生数理思维的培养与考查的主要问题。
解决本专题的核心要点需要学生熟练掌握下列方法与技巧4.粒子运动的综合型试题大致有两类，一是粒子依次进入不同的有界场区,二是粒子进入复合场与组合场区。
其运动形式有匀变速直线运动、类抛体运动与匀速圆周运动。
涉及受力与运动分析、临界状态分析、运动的合成与分解以及相关的数学知识等。
问题的特征是有些隐含条件需要通过一些几何知识获得,对数学能力的要求较高。
二．题型及要领归纳热点题型一 带电粒子在有界匀强磁场中做匀速圆周运动一．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的解题方法(1)带电粒子在匀强磁场中运动时，要抓住洛伦兹力提供向心力，即：qvB ＝mv 2R 得R ＝mv Bq，T ＝2πm qB ，运动时间公式t ＝θ2πT ，粒子在磁场中的运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题．(2)如果磁场是圆形有界磁场，在找几何关系时要尤其注意带电粒子在匀强磁场中的“四点、六线、三角”．①四点：入射点B、出射点C、轨迹圆心A、入射速度直线与出射速度直线的交点O.①六线：圆弧两端点所在的轨迹半径r、入射速度直线OB和出射速度直线OC、入射点与出射点的连线BC、圆心与两条速度垂线交点的连线AO.①三角：速度偏转角①COD、圆心角①BAC、弦切角①OBC，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍．二．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的思维线索【例1】（2023春·江苏扬州·高三统考期中）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感【例2】（2023春·江苏泰州·高三统考阶段练习）原子核衰变时放出肉眼看不见的射线。
2020届高考物理课标版二轮习题：专题三第7讲 带电粒子在电磁场中的运动 含解析
第7讲带电粒子在电磁场中的运动冲刺提分作业A一、单项选择题1.(2019辽宁大连模拟)如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图,粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O点,出现一个光斑。
在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后,粒子束发生偏转,沿半径为r 的圆弧运动,打在荧光屏上的P点,然后在磁场区域再加一竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场,光斑从P点又回到O点,关于该粒子束(不计重力),下列说法正确的是( )A.粒子带负电B.初速度v=BEC.比荷qm =B2rED.比荷qm=EB2r答案 D 只存在磁场时,粒子束打在P点,由左手定则知粒子带正电,选项A错误;因为qvB=mv 2r ,所以qm=vBr,加匀强电场后满足Eq=qvB,即v=EB,代入上式得qm=EB2r,选项D正确,B、C错误。
2.如图所示,竖直线MN∥PQ,MN与PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,O是MN上一点,O处有一粒子源,某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计),已知沿图中与MN成θ=60°射入的粒子恰好垂直PQ射出磁场,则粒子在磁场中运动的最长时间为( )A.πa3v B.2√3πa3vC.4πa3vD.2πav答案 C 当θ=60°时,粒子的运动轨迹如图甲所示,则a=R sin 30°,即R=2a 。
设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为α,则其在磁场中运行的时间t=α2πT,即α越大,粒子在磁场中运行时间越长,α最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切,如图乙所示,因R=2a,此时圆心角αm 为120°,即最长运行时间为T3,而T=2πr v =4πa v ,所以粒子在磁场中运动的最长时间为4πa3v,C 正确。
3.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量的带电粒子领域前进了一大步。
带电粒子在复合场中的运动题型总结 学生版--2024高考二轮复习
带电粒子在复合场中的运动题型总结一．带电粒子在重力场、电场及磁场混合场中的运动1(2023秋•合肥期末)如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，带电微粒由a 点进入该区域并刚好沿ab 直线向上运动，下列说法正确的是()A.微粒可能做匀变速直线运动B.微粒可能带正电C.微粒的电势能一定减小D.微粒的机械能一定减少2(2024•泉州二模)如图所示，速度选择器MN 两极板间的距离为d ，板间匀强磁场的磁感应强度大小为B ，O 为速度选择器中轴线上的粒子源，可沿OO ′方向发射速度大小不同、带电荷量均为q (q >0)、质量均为m 的带电粒子，经速度选择器后，粒子先后经过真空中两平行边界的匀强磁场区域到达足够大荧光屏；匀强磁场的磁感应强度分别为B 1、B 2，对应边界的宽度分别为d 1、d 2。
调节滑片P 可改变速度选择器M 、N 两极板间的电压，使粒子沿OO ′方向垂直磁场B 1边界进入B 1，经磁场B 1偏转后进入B 2，最后荧光屏恰好未发光，粒子重力不计，则MN 两极板间的电压大小是()A. B.C. D.3(2024•西城区校级开学)如图所示，两平行极板水平放置，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，磁场的磁感应强度为B 。
一束质量均为m 、电荷量均为+q 的粒子，以不同速率沿着两板中轴线PQ 方向进入板间后，速率为v 的甲粒子恰好做匀速直线运动；速率为v 2的乙粒子在板间的运动轨迹如图中曲线所示，A 为乙粒子第一次到达轨迹最低点的位置，乙粒子全程速率在v 2和3v 2之间变化。
研究一般的曲线运动时，可将曲线分割成许多很短的小段，这样质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，采用圆周运动的分析方法来处理。
不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是()A.两板间电场强度的大小为BvB.乙粒子从进入板间运动至A位置的过程中，在水平方向上做匀速运动C.乙粒子偏离中轴线的最远距离为D.乙粒子的运动轨迹在A处对应圆周的半径为4(2024•深圳一模)如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上。
高考第二轮复习——带电粒子在磁场、复合场中的运动
年 级 高三 学 科 物理版 本鲁教版内容标题 带电粒子在磁场、复合场中的运动编稿老师 孟昭【本讲教育信息】一. 教学内容：带电粒子在磁场、复合场中的运动二. 教学过程： （一）洛伦兹力 1、方向的判定：（1）洛伦兹力的方向可以用____________判定。
（2）判定洛伦兹力的方向要注意区分粒子____________。
2、计算公式：（1）当v 与B 垂直时，F ＝____________。
（2）当v 与B 夹角为θ时，F ＝____________。
3、洛伦兹力的特点：方向始终和带电粒子速度方向垂直，故永远不对运动电荷_________。
（二）带电粒子在匀强磁场和复合场中的运动 1、匀速圆周运动（1）条件：带电粒子初速度____________磁感线方向射入匀强磁场。
（2）向心力：洛伦兹力提供向心力，即qvB ＝____________，并可结合圆周运动公式推导出r ＝____________，T ＝____________等。
2、带电粒子在复合场中运动的应用 （1）速度选择器 （2）磁流体发电机 （3）电磁流量计 （4）霍耳效应 共同的规律公式：=dUq____________。
三. 重点知识和规律：（一）带电粒子在匀强磁场中的运动规律带电粒子仅受洛仑兹力时的匀速圆周运动，是比较常见的一种运动形式，也是考查得比较频繁的一类题目。
通常所涉及到的有完整的圆周运动和部分圆周运动。
这类题目的解决办法是九个字：找圆心，定半径，画轨迹。
找圆心，就是根据题目所描述的已知条件，找出带电粒子做圆周运动的圆心（找圆心的方法参见特别提示）；定半径，根据平面几何的知识（一般是三角形的关系：边边关系、边角关系、全等、相似等等），表示出带电粒子做圆周运动的半径来，以便利用相关的规律列方程；画轨迹，并不是可有可无的，一个准确的图形可以帮助判断分析问题的正确与否，对顺利的确定半径也很有帮助。
带电粒子做匀速圆周运动的圆心及运动时间的确定的方法圆心的确定：通过速度的垂线ab ，弦ac 的垂直平分线de ，入射速度与出射速度夹角的角平分线fe ，三线中的任意两线来定。