《【 知识题型大通关】2023届新高考物理（人教版2019）一轮总复习》第十一章 磁场-6带电粒子在复合场中的运动（解析版）

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带电粒子在复合场中的
运动
目录
「粒子从电场入磁场」.................................................................................1
「粒子从磁场入电场」.................................................................................5
「带电粒子在叠加场中的运动」......................................................................9
「带电粒子在电磁场中交替运动」..................................................................12
「粒子从电场入磁场」
1.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图 2所示，其中加速电压恒
定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若某种一
价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出
口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的 12 倍.此离子和质子的质量比约为（    ）
A．11 B．12 C．121 D．144
【答案】D
【解析】
由qU＝mv2得带电粒子进入磁场的速度为 v＝，结合带电粒子在磁场中运动的轨迹半径 R
＝，联立得到 R＝，由题意可知，该离子与质子在磁场中具有相同的轨道半径和电荷量，
故离子和质子的质量之比＝144，故选 D．
2.CT 扫描是计算机 X射线断层扫描技术的简称，CT 扫描机可用于对多种病情的探测。图
(a)是某种 CT 机主要部分的剖面图，其中 X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中
M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开
始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生 X射线(如图中带箭头的虚线所示)；
将电子束打到靶上的点记为 P点。则（    ）
图(a) 图(b)
A．M处的电势高于 N处的电势
B．增大 M、N之间的加速电压可使 P点左移
C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使 P点左移
【答案】D
【解析】
电子在电场中加速运动，电场力的方向和运动方向相同，而电子所受电场力的方向与电场
的方向相反，所以 M处的电势低于 N处的电势，A项错误；增大 M、N之间的电压，根据
动能定理可知，电子进入磁场时的初速度变大，根据 r＝知其在磁场中的轨迹半径增大，
偏转程度减小，P点将右移，B项错误；根据左手定则可知，磁场的方向应该垂直于纸面
向里，C项错误；结合 B项分析，可知增大磁场的磁感应强度，轨迹半径将减小，偏转程
度增大，P点将左移，D项正确。
3.如图，在 y>0 的区域存在方向沿 y轴负方向的匀强电场，场强大小为 E；在 y<0 的区域存
在方向垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场.一个氕核 H和一个氘核 H先后从 y轴上 y＝h点以
相同的动能射出，速度方向沿 x轴正方向.已知 H进入磁场时，速度方向与 x轴正方向的夹
角为 60°，并从坐标原点 O处第一次射出磁场.H 的质量为 m，电荷量为 q.不计重力.求：
（1）H第一次进入磁场的位置到原点 O的距离；
（2）磁场的磁感应强度大小；
（3）H第一次离开磁场的位置到原点 O的距离.
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