专题1.7 带电粒子在连续场中的运动-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（原卷版）

3.0 cande 2025-05-09 17 4 1.19MB 33 页 3知币

侵权投诉

专题 1.7 带电粒子在连续场中的运动

【人教版】

【题型 1 残缺圆与直线运动综合】..................................................................................................

【题型 2 残缺圆与类平抛综合】......................................................................................................

【题型 3 连续场中的周期性问题】..................................................................................................

【题型 4 交变场问题】......................................................................................................................

【题型 5 综合问题】..........................................................................................................................

【题型 6 联系实际】..........................................................................................................................

【题型 1 残缺圆与直线运动综合】

【例 1】[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(　 )

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

【变式 1-1】(多选)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子 P＋和P3＋，经电压为

U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强

磁场区域，如图所示。已知离子 P＋在磁场中转过 θ＝30°后从磁场右边界射出。在电场和磁

场中运动时，离子 P＋和P3＋(　 )

A．在电场中的加速度之比为 1∶1

B．在磁场中运动的半径之比为 2∶1

C．在磁场中转过的角度之比为 1∶2

D．离开电场区域时的动能之比为 1∶3

【变式 1-2】如图甲所示，质量为 m，带电荷量为－q的带电粒子在 t＝0时刻由 a点以初速

度v0垂直进入磁场，Ⅰ区域磁场的磁感应强度大小不变、方向周期性变化，如图乙所示(垂

直纸面向里为正方向)；Ⅱ区域为匀强电场，方向向上；Ⅲ区域为匀强磁场，磁感应强度大

小与Ⅰ区域相同均为 B0。粒子在Ⅰ区域内一定能完成半圆运动且每次经过 MN 的时刻均为

整数倍，则：

(1)粒子在Ⅰ区域运动的轨道半径为多少？

(2)若初始位置与第四次经过 MN 时的位置距离为 x，求粒子进入Ⅲ区域时速度的可能值(初

始位置记为第一次经过 MN)。

【变式 1-3】如图所示，真空中有一以 O点为圆心的圆形匀强磁场区域，半径为 R＝0.5

m，磁场垂直纸面向里。在 y>R的区域存在沿－ y方向的匀强电场，电场强度为 E＝

1.0×105 V/m。在 M点有一正粒子以速率 v＝1.0×106 m/s沿＋x方向射入磁场，粒子穿出

磁场进入电场，速度减小到 0后又返回磁场，最终又从磁场离开。已知粒子的比荷为＝

1.0×107 C/kg，粒子重力不计。

(1)求圆形磁场区域磁感应强度的大小；

(2)求沿＋x方向射入磁场的粒子，从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程。

【题型 2 残缺圆与类平抛综合】

【例 2】如图所示的平面直角坐标系 xOy，在第Ⅰ象限内有平行于 y轴的匀强电场，方向沿

y轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形 abc 区域内有匀强磁场，方向垂直于 xOy 平面向里，正

三角形边长为 L，且 ab 边与 y轴平行。一质量为 m、电荷量为 q的粒子，从 y轴上的

P(0，h)点，以大小为 v0的速度沿 x轴正方向射入电场，通过电场后从 x轴上的 a(2h，0)点

进入第Ⅳ象限，又经过磁场从 y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与 y轴负方向成 45°角，

不计粒子所受的重力。求：

(1)电场强度 E的大小；

(2)粒子到达 a点时速度的大小和方向；

(3)abc 区域内磁场的磁感应强度 B的最小值。

【变式 2-1】如图所示，在 xOy 平面直角坐标系的第一象限有射线 OA，OA 与x轴正方向夹

角为 30°，OA 与y轴所夹区域内有沿 y轴负方向的匀强电场，其他区域存在垂直于坐标平

面向外的匀强磁场。有一质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子，从 y轴上的 P点沿着 x轴正

方向以初速度 v0射入电场，运动一段时间后经过 Q点垂直于射线 OA 进入磁场，经磁场偏

转，过 y轴正半轴上的 M点再次垂直进入匀强电场。已知 OP＝h，不计粒子重力，求：

(1)粒子经过 Q点时的速度大小；

(2)匀强电场电场强度的大小；

(3)粒子从 Q点运动到 M点所用的时间。

【变式 2-2】如图所示，直线 PQ 的左边为磁感应强度为 B的匀强磁场，右边为电场强度为

E的匀强电场。一带电荷量为 q(q＞0)、质量为 m的粒子从 MN 上的 C点沿与 MN 成60°角

的方向，以速度 v射入匀强磁场，在磁场中发生偏转后从 D点(图中未画出)垂直 PQ 进入匀

强电场，最后到达 MN 上F点(图中未画出)，不计粒子重力，求：

(1)从C点到 F点所用的时间；

(2)到达 F点时的动能。

【变式 2-3】如图所示，在第一象限内，存在垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场Ⅰ，第二象限

内存在水平向右的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于 xOy 平面向外、磁感应强度大小

为B0的匀强磁场Ⅱ。一质量为 m，电荷量为＋q的粒子，从 x轴上 M点以某一初速度垂直

于x轴进入第四象限，在 xOy 平面内，以原点O为圆心做半径为 R0的圆周运动；随后进入

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

专题1.7 带电粒子在连续场中的运动-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（原卷版）.docx

共33页,预览5页

还剩页未读，继续阅读

专题1.7 带电粒子在连续场中的运动-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（原卷版）

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: