20xx屆高考二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)練習(xí)-帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動問題(含解析)(更新版)
【正文】 的運(yùn)動半徑大；在不變時(shí)，加速電壓(U)，電壓為時(shí)，最大半徑為；鉀41質(zhì)量為，電壓為時(shí)，最小半徑為，則，令，則，解得，已知鉀39與鉀41打在照相底片上的區(qū)域不重疊，則不得超過，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.：B解析：只有電場時(shí)，粒子做類平拋運(yùn)動，設(shè)板間的距離為d，板長為L，有①，②，③，由①②③聯(lián)立解得④，只有磁場時(shí)，粒子做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動半徑為R，有⑤，由幾何關(guān)系知⑥，由⑤⑥聯(lián)立解得⑦，對比④⑦知，電場力大于洛倫茲力，故帶電粒子將偏向a板一方做曲線運(yùn)動，故選B.：ACD解析：由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力方向向下，所以正電荷會聚集到B板上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向向上，負(fù)電荷聚集到A板上，故B板相當(dāng)于電源的正極，A板相當(dāng)于電源的負(fù)極，電荷所受洛倫茲力和電場力平衡，有，解得，由電阻定律得，解得，故C、D正確.：BC解析：離子在磁分析器中沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，所受洛倫磁力指向圓心，根據(jù)左手定則可知，磁分析器中勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外，故A錯(cuò)誤；離子在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有，離子在加速電場中加速的過程中，由動能定理有，解得，B正確；離子在磁分析器中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，有，解得，則，故C正確；由B項(xiàng)分析可知與離子的質(zhì)量、電荷量無關(guān)，離子在磁場中的軌道半徑，離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑與離子的質(zhì)量和電荷量有關(guān)，能夠到達(dá)P點(diǎn)的不同離子，半徑不一定都等于d，不一定能進(jìn)入收集器，故D錯(cuò)誤.：CD解析：帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期與電場變化的周期相等，與粒子的速度無關(guān)，交變電場的周期也為，頻率為，因兩粒子比荷不相同，故A錯(cuò)誤；當(dāng)粒子運(yùn)動的半徑達(dá)到形盒的半徑時(shí)，速度最大，由公式可知，兩粒子所能達(dá)到的最大動能相等，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；帶電粒子在下方形盒中第個(gè)半圓是帶電粒子經(jīng)過狹縫被加速次后的運(yùn)動軌跡，由動能定理和牛頓第二定律有，解得，所以兩粒子在下方形盒中第個(gè)半圓的半徑之比為，C正確； 粒子每加速一次增加的動能為，粒子能達(dá)到的最大動能為，要加速的次數(shù)為，所以在達(dá)到最大動能的過程中粒子通過狹縫的次數(shù)之比為2:1 ，D正確。粒子源位于金屬盒的圓心處，產(chǎn)生的粒子初速度可以忽略
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