《【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（解析版）
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．
【答案】 C
【解析】
电子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
则磁感应强度与圆周运动轨迹关系为
即运动轨迹半径越大，磁场的磁感应强度越小。令电子运动轨迹最大的半径为 ，为了使电子的
运动被限制在图中实线圆围成的区域内，其最大半径的运动轨迹与实线圆相切，如图所示
3
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