专题六 磁场、带电粒子在磁场及复合场中的运动考情分析201520162017磁场、带电粒子在磁场及复合场中的运动T4:安培力T15:带电粒子在电磁场中的运动(质谱议)T15:回旋加速器T15:带电离子在电磁场中的运动(质谱议)命题解读本专题共 6 个考点,其中带电粒子在匀强磁场中运动为高频考点
从近三年命题情况看,命题特点为:(1)基础性
以选择题考查学生对安培力、洛伦兹力提供向心力的理解能力
(2)综合性
以组合场、现代科技等问题考查学生分析综合能力
整体难度偏难,命题指数★★★★★,复习目标是达 B 冲 A
(2017·江苏清江中学冲刺模拟)在高能粒子研究中,往往要把一束含有大量质子和 α 粒子的混合粒子分离开,如图 1 所示,初速度可忽略的质子和 α 粒子,经电压为 U 的电场加速后,进入分离区,如果在分离区使用匀强电场或匀强磁场把粒子进行分离,所加磁场方向垂直纸面向里,所加电场方向竖直向下,则下列可行的方法是( )图 1A
电场和磁场都不可以B
电场和磁场都可以C
只能用电场D
只能用磁场解析 在加速电场中,由动能定理得 qU=mv ,若分离区加竖直向下的电场,设偏转电场的宽度为 L,则在电场中偏转时有:沿电场方向 y=at2==,联立得粒子在分离区偏转距离 y=,可知,加速电压 U 相同,偏转电场的 E 和 L 相同,y 相同,所以不能将质子和 α 粒子进行分离;若分离区加垂直纸面向里的磁场,粒子进入偏转磁场时,轨迹半径 r==,由于质子和 α 粒子的比荷不同,运动的半径 r 也不同,所以能将两种粒子分离,故A、B、C 项错误,D 项正确
(多选)(2017·江苏扬州市高三期末检测)回旋加速器工作原理示意图如图 2 所示,磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为 U、频率为 f 的交流电源上,