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2020版创新设计教科版高考总复习高中物理配套课件选修3-1第九章从教材走向高考高考热点——带电粒子在复_图文

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参考答案 【迁移深化】 1-1.D [设质子的质量和电荷量分别为 m1、q1,一价正离子的质量和电荷量为 m2、 q2。对于任意粒子,在加速电场中,由动能定理得 qU=12mv2-0,得 v= 2qU m ① 在磁场中 qvB=mvr2 ② 由①②式联立得 m=B22rU2q,由题意知,两种粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径相 同,加速电压 U 不变,其中 B2=12B1,q1=q2,可得mm21=BB1222=144,故选项 D 正确。] 1-2.解析 (1)设甲种离子所带电荷量为 q1、质量为 m1,在磁场中做匀速圆周运动 的半径为 R1,磁场的磁感应强度大小为 B,由动能定理有 q1U=12m1v21 ① 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 q1v1B=m1Rv121 ② 由几何关系知 2R1=l ③ 由①②③式得 B=4lvU1 ④ (2)设乙种离子所带电荷量为 q2、质量为 m2,射入磁场的速度为 v2,在磁场中做匀速 圆周运动的半径为 R2。同理有 q2U=12m2v22 ⑤ q2v2B=m2Rv222 ⑥ 由题给条件有 2R2=2l ⑦ 由①②③⑤⑥⑦式得,甲、乙两种离子的比荷之比为 mq11∶mq22=1∶4 ⑧ 【参考答案】(1)4lvU1 (2)1∶4 2-1.D [设粒子在铝板上、下方的轨道半径分别为 r1、r2,速度分别为 v1、v2。由 题意可知,粒子轨道半径 r1=2r2,由题意可知,穿过铝板时粒子动能损失一半,即12 mv22=12·12mv21,v1= 2v2,粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得 qvB= mvr2,磁感应强度 B=mqrv,磁感应强度之比BB12=mqrv11∶mqrv22=vv12rr21= v22v2×2rr22= 22,故 选项 D 正确。] 2-2.解析 (1)在匀强磁场中,带电粒子做圆周运动。设在 x≥0 区域,圆周半径为 R1;在 x<0 区域,圆周半径为 R2,由洛伦兹力公式及牛顿运动定律得 qB0v0=mRv201 ① qλB0v0=mRv022 ② 粒子速度方向转过 180°时,所需时间 t1 为 t1=πvR01 ③ 粒子再转过 180°时,所需时间 t2 为 t2=πvR02 ④ 联立①②③④式得,所求时间为 t0=t1+t2=Bπm0q(1+1λ) ⑤ (2)由几何关系及①②式得,所求距离为 d0=2(R1-R2)=2Bm0vq0(1-1λ) ⑥ 【参考答案】(1)Bπm0q(1+1λ) (2)2Bm0vq0(1-1λ)


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