第10讲 带电粒子在复合场中的运动 一、牢记一个网络明晰粒子在不同场中运动规律 二、做好“两个区分”：求解“电偏转”与“磁偏转” 1．正确区分重力、电场力、洛伦兹力的大小、方向特点及做功特点．重力、电场力做功只与初、末位置有关，与路径无关，而洛伦兹力不做功． 2．正确区分“电偏转”和“磁偏转”的不同．“电偏转”是指带电粒子在电场中做类平抛运动，而“磁偏转”是指带电粒子在磁场中做匀速圆周运动． 三、抓住“两个技巧”，突破问题重点 1．按照带电粒子运动的先后顺序，将整个运动过程划分成不同特点的小过程． 2．善于画出几何图形处理边角关系，要有运用数学知识处理物理问题的习惯． 高频考点1 电磁技术的应用 装置 原理图 规律 速度 选择器 若qv0B＝Eq，即v0＝，粒子做匀速直线运动 磁流体 发电机 等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电，两极电压为U时稳定，q＝qv0B，U＝v0Bd 电磁流 量计 q＝qvB所以v＝所以Q＝vS＝ 霍尔 元件 当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差 1－1.(2017·山西省高三联考)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具．图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子(可认为初速度为零)，从狭缝S1进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场．现在MN上的F点(图中末画出)接收到该粒子，且GF＝R.则该粒子的荷质比为(粒子的重力忽略不计)( ) A． B． C． B． 解析：设粒子被加速后获得的速度为v，由动能定理有：qU＝mv2，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r＝，又Bqv＝m，可求＝，故C正确． 答案：C 1－2．(多选)(2017·贵州贵阳一中模拟)如图所示元件为某种型号的半导体，这种半导体内导电的粒子为自由电子，每个载流子所带电量的绝对值为e，n为单位体积内载流子数．已知元件长为a、宽为b、厚为c，现将该半导体材料板放在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向沿y轴正方向．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过该材料板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，下列说法正确的是( ) A．材料上表面的电势高于下表面的电势 B．在其他条件不变时通过材料的电流I越大霍尔电势差越大 C．在其他条件不变时材料的宽度b越大霍尔电势差越大 D．在其他条件不变时该磁场的磁感应强度B越大霍尔电势差越大 解析：半导体内导电的粒子“载流子”为自由电子，根据左手定则，则电子受到洛伦兹力方向向上，导致上表面的电势低于下表面的，故选项A错误；据I＝nesv＝nevbc和evB＝eE＝e知UH＝，所以I越大、B越大霍尔电势差越大，故选项BD正确，C错误． 答案：BD 1－3． (多选)如图所示为磁流体发电机的原理图．金属板M、N之间的距离为d＝20 cm，磁场的磁感应强度大小为B＝5 T，方向垂直纸面向里．现将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，整体呈中性)从左侧喷射入磁场，发现在M、N两板间接入的额定功率为P＝100 W的灯泡正常发光，且此时灯泡电阻为R＝100 Ω，不计离子重力和发电机内阻，且认为离子均为一价离子，则下列说法中正确的是( ) A．金属板M上聚集负电荷，金属板N上聚集正电荷 B．该发电机的电动势为100 V C．离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为103 m/s D．每秒钟有6.25×1018个离子打在金属板N上 解析：由左手定则可知，射入的等离子体中正离子将向金属板M偏转，负离子将向金属板N偏转，选项A错误；由于不考虑发电机的内阻，由闭合电路欧姆定律可知．电源的电动势等于电源的路端电压，所以E＝U＝＝100 V，选项B正确；由Bqv＝q可得v＝＝100 m ... ...
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