第4课带电粒子在组合场的运动2011

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1、顺义二中2012届高三物理第一轮复习课题：磁场第4课时带电粒子在电场、磁场中的运动第5页共2页考点内容要求说明带电粒子在组合场中运动Ⅱ一、问题情境:（09年北京）如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子bA．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一

2、定减小二、知识点复习知识点复习种类+-V0原理图规律速度选择器若Bqv0=Eq，即v0=E/B，粒子做匀速直线运动。质谱仪e、mAV0PU电子经过U加速，从A孔入射经过偏转打倒P点，Ue=mv20/2，得到v0=√2Ue/m。AP=d=2r=2mv0/Be。荷质比e/m=8U/B2d2。回旋加速器AA*AA*在D形盒内分别接频率为f=Bq/2Лm的高频交流电源的两极，带电粒子在窄缝间被电场加速，在D形盒内偏转。三、典型例题++++++-------例1、如图所示，在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场。一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减小了。为了使粒子射出

3、时比射入时的动能增加，在不计重力的情况下，可以采取的办法是（）A．增加粒子射入时的速度B．增加磁场的磁感应强度C．增加电场的电场强度D．改变粒子的带电性质，不改变所带的电量ＡＬＵ例2、质谱仪工作的原理：质谱仪是分离各种元素同位素并测量它们质量的仪器，如图，从离子源放出的速度大小不计、质量为m和电量为q的正离子，经电势差为U的加速电场后，垂直进入一个磁感应强度为B的有界磁场，做了半个周期的匀速圆周运动后，落在记录它的照相底片P上。若测出出入口的距离（圆周运动的直径）为x。（1）根据q、U、B及x如何确定离子的质量（2）设离子源能放出氕（H+）、氘（D+）、氚（T+）三种离子，这种质谱仪能

4、将它们分开吗？（m=qB2x2/8U，能分开）例3、（关于回旋加速器）回旋回速器D型盒中央为质子流，D型盒间的交变电压为U=2×104V，静止质子经电场加速后，进入D型盒，其最大轨道半径R=1m，磁场的磁感应强度B=0.5T，问（1）质子最初进入D型盒的动能多大？（2）质子经回旋回速器最后得到的动能多大？（3）交变电源的频率例4、（2011全国理综）.电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹

5、体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变顺义二中2012届高三物理第一轮复习课题：磁场第4课时带电粒子在电场、磁场中的运动第5页共2页例5、（北京卷）23.（18分）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图1，将一金属或半导体薄片垂直至于磁场B中，在薄片的两个侧面、间通以电流时，另外两侧、间产生电势差，这一现象称霍尔效应。其原因是薄片中的

6、移动电荷受洛伦兹力的作用相一侧偏转和积累，于是、间建立起电场ＥＨ，同时产生霍尔电势差ＵＨ。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，ＥＨ和ＵＨ达到稳定值，ＵＨ的大小与和以及霍尔元件厚度之间满足关系式，其中比例系数ＲＨ称为霍尔系数，仅与材料性质有关。（1）设半导体薄片的宽度（、间距）为，请写出ＵＨ和ＥＨ的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图１中、哪端的电势高；（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为ｎ，电子的电荷量为ｅ，请导出霍尔系数ＲＨ的表达式。（通过横截面积Ｓ的电流，其中是导电电子定向移动的平均速率）；（3）图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距

7、离地嵌装着ｍ个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图３所示。ａ.若在时间ｔ内，霍尔元件输出的脉冲数目为，请导出圆盘转速的表达式。ｂ.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。四、课后练习1、一质子以速度V穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则（）A.若电子以相同速度V射入该区域，将会发生偏转B.无论何种带电粒