【创新设计】(山东专用)高考物理二轮专题辅导训练专题3第8讲热点一带电粒子在组合场中的运动(含解析)热点一带电粒子在组合场中的运动“”“”磁偏转和电偏转的差别电偏转磁偏转偏转条件带电粒子以v⊥E进入匀强电场带电粒子以v⊥B进入匀强磁场受力情况只受恒定的电场力只受大小恒定的洛伦兹力运动情况类平抛运动匀速圆周运动运动轨迹抛物线圆弧物理规律类平抛知识、牛顿第二定律牛顿第二定律、向心力公式基本公式L=vt,y=at2,a=,tanθ=r=,T=,t=T1.(·山东威海一模)如图3-8-3所示,静止于A处的离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左.静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为R,其所在处场强为E、方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;=2d、=3d,离子重力不计.图3-8-3(1)求加速电场的电压U;(2)若离子恰好能打在Q点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E0的值;(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在QN上,求磁场磁感应强度B的取值范围.解析(1)离子在加速电场中加速,根据动能定理,有:qU=mv2离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,根据牛顿第二定律,有qE=m得U=ER.(2)离子做类平抛运动2d=vt3d=at2由牛顿第二定律得qE0=ma.则E0=(3)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有qBv=m则r=离子能打在QN上,则既没有从DQ边出去也没有从PN边出去,则离子运动径迹的边界如图中Ⅰ和Ⅱ.由几何关系知,离子能打在QN上,必须满足:d