【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)得：則：．點(diǎn)睛：本題主要考查帶電粒子在電場(chǎng)中的加速、速度選擇器以及帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題，但是本題以信息題的形式出現(xiàn)，令人耳目一新的感覺，但是難度不大，是一道好題，對(duì)學(xué)生分析問題能起到良好的作用．7．如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，x軸水平，y軸豎直，第一象限內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；第二象限內(nèi)有一對(duì)平行于x軸放置的金屬板，板間有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向，場(chǎng)強(qiáng)大小未知，磁場(chǎng)垂直坐標(biāo)平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B；第四象限內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與x軸正方向成45176。角斜向右上方，場(chǎng)強(qiáng)大小與平行金屬板間的場(chǎng)強(qiáng)大小相同．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子以某一初速度進(jìn)入平行金屬板，并始終沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，粒子進(jìn)入第一象限后，從x軸上的D點(diǎn)與x軸正方向成45176。角進(jìn)入第四象限，M點(diǎn)為粒子第二次通過x軸的位置．已知OD距離為L(zhǎng)，不計(jì)粒子重力．求：（1）粒子運(yùn)動(dòng)的初速度大小和勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大?。?）DM間的距離．（結(jié)果用m、q、v0、L和B表示）【答案】（1） （2） 【解析】【詳解】（1）、粒子在板間受電場(chǎng)力和洛倫茲力做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子初速度為v0，由平衡條件有：qv0B=qE…①粒子在第一象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O1，半徑為R，軌跡如圖，由幾何關(guān)系知R＝ …②由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式有：qv0B＝m…③由②③式解得：v0＝…④由①④式解得：E＝ …⑤（2）、由題意可知，粒子從D進(jìn)入第四象限后做類平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖，設(shè)粒子從D到M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，將運(yùn)動(dòng)分解在沿場(chǎng)強(qiáng)方向和垂直于場(chǎng)強(qiáng)的方向上，則粒子沿DG方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移為：＝v0t…⑥粒子沿DF方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為： …⑦由幾何關(guān)系可知：， …⑧由⑤⑥⑦⑧式可解得．【點(diǎn)睛】此類型的題首先要對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分段，然后對(duì)物體在各段中進(jìn)行正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)的分析，進(jìn)行列式求解。 洛倫茲力對(duì)電荷不做功，只是改變運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向，不改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度大?。畮щ娏Ｗ幼鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定：①、圓心的確定：因?yàn)槁鍌惼澚μ峁┫蛐牧?，所以洛倫茲力總是垂直于速度的方向，畫出帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡中任意兩點(diǎn)（一般是射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的兩點(diǎn)）洛倫茲力的方向，其延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為圓心．②、半徑的確定：半徑一般都是在確定圓心的基礎(chǔ)上用平面幾何的知識(shí)求解，常常用到解三角形，尤其是直角三角形．③、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定：利用圓心角與弦切角的關(guān)系或者四邊形的內(nèi)角和等于360176。計(jì)算出粒子所經(jīng)過的圓心角θ的大小，用公式t=可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．8．某速度選擇器結(jié)構(gòu)如圖所示，三塊平行金屬板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水平放置，它們之間距離均為d，三金屬板上小孔OOO3在同一豎直線上，Ⅰ、Ⅱ間有豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，Ⅱ、Ⅲ間有水平向左電場(chǎng)強(qiáng)度為E2的勻強(qiáng)電場(chǎng)及垂直于紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)子由金屬板I上端O1點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)E1加速，經(jīng)過O2進(jìn)入EB2的復(fù)合場(chǎng)中，最終從Ⅲ的下端O3射出，已知質(zhì)子帶電量為e，質(zhì)量為m．則A．O3處出射時(shí)粒子速度為 B．Ⅰ、Ⅱ兩板間電壓 C．粒子通過Ⅰ、Ⅱ金屬板和Ⅱ、Ⅲ金屬板的時(shí)間之比為1︰1D．把質(zhì)子換成α粒子，則α粒子也能從O3射出【答案】AB【解析】【詳解】A．經(jīng)過O2點(diǎn)進(jìn)入EB2的復(fù)合場(chǎng)中，最終沿直線從Ⅲ的下端O3點(diǎn)射出，因質(zhì)子受到電場(chǎng)力與洛倫茲力，只要當(dāng)兩者大小相等時(shí)，才能做直線運(yùn)動(dòng)，且速度不變的，依據(jù)qE2=B2qv解得：v=故A正確；B．質(zhì)子在Ⅰ、Ⅱ兩板間，在電場(chǎng)力作用下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，即為qU1=mv2，而質(zhì)子以相同的速度進(jìn)入Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有v=，那么Ⅰ、Ⅱ兩板間電壓U1=故B正確；C．粒子通過Ⅰ、Ⅱ金屬板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而在Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即有d=而d=vt2，那么它們的時(shí)間之比為2：1，故C錯(cuò)誤；D．若將質(zhì)子換成α粒子，根據(jù)qU1=mv2導(dǎo)致粒子的比荷發(fā)生變化，從而影響α粒子在Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此α粒子不能從O3射出，故D錯(cuò)誤；故選AB．【點(diǎn)睛】考查粒子在復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，并掌握動(dòng)能定理與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用，注意粒子何時(shí)勻加速直線運(yùn)動(dòng)與勻速直線運(yùn)動(dòng)是解題的關(guān)鍵．9．回旋加速器原理如圖所示，D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們接在交流電源上，位于D1圓心處的離子源A能不斷產(chǎn)生正離子，它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速，當(dāng)正離子被加速到最大動(dòng)能Ek后，再設(shè)法將其引出。已知正離子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)電極間電壓大小恒為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D型盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設(shè)正離子從離子源出發(fā)時(shí)的初速度為零。(1)試計(jì)算上述正離子被第一次加速后進(jìn)入D2中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(2)計(jì)算正