高考物理二轮复习专题07带电粒子在复合场中的运动教学案含解析word版本

(1)求Ⅱ区的加速电压及离子的加速度大小；

(2)为取得好的电离效果，请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”)；

第25题图2

(3)α为90°时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围； (4)要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率vmax与α角的关系． v2M3eBR【答案】 (2)垂直纸面向外 (3)v0≤v≤

2L4 m(4)vmax＝

3eBR

4m（2－sin α）

(2)垂直纸面向外④

(3)设电子运动的最大半径为r 2r＝R.⑤

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根据几何关系得r＝由⑥⑨式得vmax＝

3R⑨

4（2－sin α）3eBR .

4m（2－sin α）7.【2014·重庆卷】如题9图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h，质量为m，带电荷量为＋q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为g.

题9图

(1)求电场强度的大小和方向．

(2)要使粒子不从NS边界飞出，求粒子入射速度的最小值．

(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值． 【答案】(1)E＝

mgqBh，方向竖直向上 (2) (9－62) (3)可能的速度有三个：qm0.68qBh0.545qBh0.52qBh，， mmm本题考查了带电粒子在复合场、组合场中的运动．

答题9图1 答题9图2

【解析】(1)设电场强度大小为E. 由题意有mg＝qE

得E＝，方向竖直向上．

mgq

(3)如答题9图2所示，设粒子入射速度为v，粒子在上、下方区域的运动半径分别为

r1和r2，粒子第一次通过KL时距离K点为x.

由题意有3nx＝1.8h(n＝1，2，3…)

3（9－62）hx≥ 222x＝r21－（h－r1）

得r1＝?1＋??0.36?h，n<3.5 n2??20.68qBh； m即n＝1时，v＝

0.545qBhn＝2时，v＝；

m0.52qBhn＝3时，v＝

m