带电粒子在复合场中的运动必备知识一、带电粒子在复合场、组合场中的运动1.复合场与组合场:(1)复合场:电场、磁场、重力场在同一区域共存,或其中两场在同一区域共存。(2)组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重复,或在同一区域,电场、磁场分时间段交替出现。2.带电体在复合场中运动的几种情况:运动形式受力特点静止或匀速直线运动带电粒子在复合场中所受合力为零匀速圆周运动带电粒子所受重力与电场力大小相等,方向相反,洛伦兹力提供向心力其他变加速曲线运动带电粒子所受合力的大小和方向均变化,且与初速度不在一条直线上如图,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场竖直向下。一带负电粒子从左边沿水平方向射入复合场区域。(1)若不计重力,且 qvB=Eq,粒子做匀速直线运动。(2)若考虑重力,且 mg=Eq,粒子做匀速圆周运动。(3)若不计重力,且 qvB≠Eq,粒子做变速曲线运动。二、带电粒子在复合场中运动的应用实例装置原理图规 律质谱仪粒子由静止被加速电场加速 qU= mv 2 ,在磁场中做匀速圆周运动 qvB=m,则比荷=回旋加速器交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动过程中每次经过 D 形盒缝隙都会被加速。由 qvB=得Ekm=速度选择器若 qv0B=Eq,即 v0= ,粒子做匀速直线运动基础小题1.判断下列题目的正误。(1)带电粒子在复合场中的运动一定要考虑重力。 ( )(2)带电粒子在复合场中不可能处于静止状态。( )(3)带电粒子在复合场中不可能做匀速圆周运动。 ( )(4)不同比荷的粒子在质谱仪磁场中做匀速圆周运动的半径不同。( )(5)粒子在回旋加速器中做圆周运动的半径、周期都随粒子速度的增大而增大。( )(6)在速度选择器中做匀速直线运动的粒子的比荷可能不同。( )提示:(1)×。当带电粒子所受重力远远小于其他力时,可以忽略重力。(2)×。当带电粒子在复合场中所受合力为零时,可能处于静止状态。(3)×。当带电粒子所受的重力与电场力等大反向时,粒子可能在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。(4)√。由 qU= mv2,qvB=m可得 R=。(5)×。根据 R=、T=,粒子在回旋加速器中做圆周运动的半径随粒子速度的增大而增大,周期不变。(6)√。带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动的条件是 v= ,与其比荷大小无关。2.(教材改编题)A、B 是两种同位素的原子核,它们具有相同的电荷量、不同的质量。为测定它们的质量比,使它们从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速,然后沿着与磁场垂直的方向进入同一匀强磁场,打到照相底片上。如果从底片上获知 A...
