《【临门一脚】高考物理三轮冲刺过关》预测14 带电粒子有组合场与复合场中的运动（原卷版）

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2021 年高考物理【临门一脚】（全国通用）
预测 14 带电粒子有组合场与复合场中的运动
概率预测 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆
题型预测 选择题☆ ☆ ☆ ☆ 计算题☆ ☆ ☆ ☆
考向预测 灵活应用几何关系和圆周运动规律分析求解带电粒子在磁场、复合场中
的运动。尤其要注意与科技和生活相结合的问题，一般难度较大。
1、回旋加速器
（1）加速条件：T电场＝T回旋＝。
（2）磁场约束偏转：qvB＝⇒v＝。
（3）带电粒子的最大速度 vmax＝，rD为D形盒的半径。粒子的最大速度 vmax 与加速电压 U
无关。
2、质谱仪
1．粒子由静止被加速电场加速，qU＝mv2。
2．粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 qvB＝m。
由以上两式可得 r＝，m＝，＝。
3、磁与现代科技综合模型
1
1、带电粒子在组合场中的常见类型归纳
（1）从电场进入磁场。
电场中：加速直线运动
↓
磁场中：匀速圆周运动
电场中：类平抛运动
↓
磁场中：匀速圆周运动
（2）从磁场进入电场。
磁场中：匀速圆周运动
↓
电场中：匀变速直线运动
磁场中：匀速圆周运动
↓
电场中：类平抛运动
2、“三步”巧解叠加场问题
1．（2020·全国高考真题）真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为 a和3a的同轴圆柱面，
2
磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为 v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。
已知电子质量为 m，电荷量为 e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，
磁场的磁感应强度最小为（　　）
A．B．C．D．
2．（2020·江苏高考真题）空间存在两个垂直于 平面的匀强磁场，y轴为两磁场的边界，磁感
应强度分别为 、 。甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点 O沿x轴正向射入磁场，速度均
为v。甲第 1次、第 2次经过 y轴的位置分别为 P、Q，其轨迹如图所示。甲经过 Q时，乙也恰好同
时经过该点。已知甲的质量为 m，电荷量为 q。不考虑粒子间的相互作用和重力影响。求：
(1)Q到O的距离 d；
(2)甲两次经过 P点的时间间隔 ；
(3)乙的比荷 可能的最小值。
3
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