电场和磁场
真题再现1.多选2014新课标全国卷Ⅱ如图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子,当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是
A.电子与正电子的偏转方向一定不同B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小答案:AC解析:根据左手定则,电子、正电子进入磁场后所受洛伦兹力的方向相反,故两者的偏转方向不同,选项A正确;根据qvB=mrv2,得r=qmBv,若电子与正电子在磁场中的运动速度不相等,则轨迹半径不相同,选项B错误;对于质子、正电子,它们在磁场中运动时不能确定mv的大小,故选项C正确;粒子的mv越大,轨道半径越大,而mv=2mEk,粒子的动能大,其mv不一定大,选项D错误.2.多选2015全国理综Ⅱ有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍.两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子A.运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等答案:AC解析:两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动,且Ⅰ磁场磁感应强度B1是Ⅱ磁场磁感应强度B2的k倍.
fA:由qvB=mrv2得r=mqvB∝1B,即Ⅱ中电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,选项A正确.
B:由F合=ma得a=Fm合=qmvB∝B,所以aa21=1k,选项B错误.
C:由
T=2πv
r得
T∝r,所以TT21=k,选项
C
正确.
D:由
ω
=2Tπ
得ωω
21=TT12=1k,选项
D
错误.
正确选项为A、C
3.2015江苏单科一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q、质量不同的离
子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为零.这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场
垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上.已知放置底片的区域MN=L,
且OM=L某次测量发现MN中左侧23区域MQ损坏,检测不到离子,但右侧13区域QN仍能正常检
测到离子.在适当调节加速电压后,原本打在MQ的离子即可在QN检测到.
1求原本打在MN中点P的离子质量m;
2为使原本打在P的离子能打在QN区域,求加速电压U的调节范围;
3为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整,求需要调节U的最少次
数.取lg2=0301,lg3=0477,lg5=r