专题强化二 带电粒子在复合场中运动的实例分析一、带电粒子在复合场中的运动1．复合场的分类(1)叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存．(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或相邻或在同一区域电场、磁场交替出现．2．带电粒子在复合场中的运动分类(1)静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动．(2)匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等、方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动．(3)较复杂的曲线运动当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．(4)分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化．二、电场与磁场的组合应用实例装置原理图规律质谱仪带电粒子由静止被加速电场加速 qU＝mv2，在磁场中做匀速圆周运动 qvB＝m，则比荷＝回旋加速器交变电流的周期和带电粒子做圆周运动的周期相同，带电粒子在圆周运动过程中每次经过 D 形盒(半径为 R)缝隙都会被加速．由 qvmB＝m 得 vm＝，Ekm＝三、电场与磁场的叠加应用实例装置原理图规律速度选择器若 qv0B＝Eq，即 v0＝，带电粒子做匀速直线运动电磁流量计q＝qvB，所以 v＝，所以流量 Q＝vS＝π()2＝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命题点一 质谱仪的原理和分析1．作用测量带电粒子质量和分离同位素的仪器．2．原理(如图 1 所示)图 1(1)加速电场：qU＝mv2；(2)偏转磁场：qvB＝，l＝2r；由以上两式可得 r＝，m＝，＝.例 1 (2016·浙江 10 月选考·23)如图 2 所示，在 x 轴的上方存在垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B0的匀强磁场，位于 x 轴下方的离子源 C 发射质量为 m、电荷量为 q 的一束负离子，其初速度大小范围为 0～v0.这束离子经电势差为 U＝的电场加速后，从小孔 O(坐标原点)垂直 x 轴并垂直磁场射入磁场区域，最后打到 x 轴上．在 x 轴上 2a～3a 区间水平固定放置一探测板(a＝)．假设每秒射入磁场的离子总数为 N0，打到 x 轴上的离子数均匀分布(离子重力不计)．图 2(1)求离子束从小孔 O 射入磁场后打到 x 轴的区间；(2)调整磁感应强度的大小，可使速度最大的离子恰好打在探测板的右端，求此时的...
