1、第1页第一部分 专题复习篇第2页专题三 电场和磁场第3页第九讲 带电粒子在电磁场中的运动第4页热点一 带电粒子在电场中的运动强化学思知能 学有所思，思有深度一、分清两类运动，针对调用知识第5页第6页二、方法技巧总结1解决带电粒子在电场中运动问题的一般思路(1)选取研究对象；(2)分析研究对象受力情况；(3)分析运动状态和运动过程(初始状态及条件，直线运动还是曲线运动等)；(4)建立正确的物理模型，恰当选用规律或其他手段(如图线等)找出物理量间的关系，建立方程组解题；(5)讨论所得结果第7页2重力是否可忽略的问题在讨论带电粒子或其他带电体的静止与运动问题时，重力是否要考虑，关键看重力与其他力相比
2、较是否能忽略一般来说，除明显暗示外，带电小球、液滴的重力不能忽略，电子、质子等带电粒子的重力可以忽略一般可根据微粒的运动状态判断是否考虑重力作用第8页三、命题规律带电粒子在电场中的运动问题是近几年高考的重点和热点，综合分析近几年的高考命题，对于这一考点的命题规律有以下几个方面：(1)利用运动的合成和分解分析带电粒子的类平抛运动，考查粒子的运动轨迹、受力情况及能量转化，多以选择题形式出现(2)经常与动能定理、运动学方程、牛顿运动定律等知识相综合，以计算题的形式出现第9页题组冲关调研 范有所得，练有高度范例调研例 1 如图所示，一足够长的固定斜面，倾角 30.质量为 M0.2 kg 的绝缘长板 A
3、，以初速度 v03 m/s，沿斜面匀速下滑空间有一沿斜面向下的匀强电场，电场强度 E2.5102 N/C.质量为 m0.1 kg，电量为 q4104 C 的光滑小物块 B，轻放在 A 板表面最上端此后经时间 t0.1 s，撤去电场，当物块速度为 v8 m/s 时，恰好离开板 A，求：第10页(1)撤电场时，物块 B 的动能 EkB 和 0.1 s 内的电势能变化量Ep；(2)撤电场时，板 A 的速度 vA；(3)物块 B 在板 A 上运动的全过程，系统发热 Q.第11页关键点拨 第12页解析(1)在电场力作用下，物块 B 受重力、支持力、电场力作用，由牛顿第二定律得：mgsin30qEmaB解
4、得：aB6 m/s2撤电场时，物块 B 的速度：vBaBt0.6 m/s物块 B 的动能 EkB12mv2B0.018 J物块 B 在 0.1 s 内在电场方向上的位移：L1 v2B2aB0.03 m物块 B 的电势能变化量：EpqEL13103 J第13页(2)A 在斜面上匀速下滑，由平衡条件得：Mgsin30Mgcos30解得：33B 轻放上 A，对 A 由牛顿第二定律得：(Mm)gcos30Mgsin30Ma0解得：a02.5 m/s2撤电场时，A 的速度：vAv0a0t2.75 m/s.第14页(3)撤去电场后，B 在 A 上运动时，由牛顿第二定律得：mgsin30maB解得：aB5
5、m/s2tvvBaB 1.48 s物块 B 在 A 上运动的时间：tBtt1.58 s斜面对板 A 的最大静摩擦力Ffm(Mm)gcos30Mgsin30当 A 速度减为 0 后，A 将静止在斜面上第15页板 A 做匀减速运动的时间 tAv0a01.2 s0)质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子自 G 的左端上方距离 G 为 h 的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计第23页(1)求粒子第一次穿过 G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；(2)若粒子恰好从 G 的下方距离 G 也为 h 的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？答案：(1)12mv202
6、d qh v0mdhq (2)2v0mdhq第24页解析：(1)PG、QG 间场强大小相等，均为 E.粒子在 PG 间所受电场力 F 的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为 a，有 E2d FqEma 设粒子第一次到达 G 时动能为 EK，由动能定理有qEhEk12mv20 设粒子第一次到达 G 时所用的时间为 t，粒子在水平方向的位移大小为 l，则有 h12at2 第25页lv0t 联立式解得 Ek12mv202d qh lv0mdhq (2)若粒子穿过 G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短由对称性知，此时金属板的长度 L 为L2l2v0mdhq .第26页1.带电粒子在电场中运动的
7、两个结论：(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点 O 为粒子水平位移的中点第27页2带电粒子在电场中直线运动的分析方法：第28页热点二 带电粒子在匀强磁场中运动 强化学思知能 学有所思，思有深度一、熟练掌握“两类”运动第29页二、方法技巧总结1带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法(1)圆心的确定：轨迹圆心总是位于入射点和出射点所受洛伦兹力作用线的交点上或过这两点的弦中垂线与任一个洛伦兹力作用线的交点上(2)半径的确定：利用平面几何关系，求出轨迹圆的半径(3)运动时间的确定：
8、t 2T，其中 为偏转角度第30页2作带电粒子运动轨迹时需注意的问题(1)四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点(2)六条线：圆弧两端点所在的轨迹半径，入射速度直线和出射速度直线，入射点与出射点的连线，圆心与两条速度直线交点的连线前面四条边构成一个四边形，后面两条为对角线(3)三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍第31页三、命题规律带电粒子在磁场中的圆周运动问题是近几年高考的重点，同时也是高考的热点，分析近几年高考试题，该考点的命题规律有以下两个方面：(1)通常与圆周运动规律、几何知识相联系，综合考查应用数学知识处理物理
9、问题的能力，题型为选择题或计算题(2)偶尔也会以选择题的形式考查磁场的性质、洛伦兹力的特点及圆周运动的周期性等问题第32页题组冲关调研 范有所得，练有高度范例调研例 2 如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小 B0.60 T，场区足够宽，磁场内有一块平面感光薄板 ab，板面与磁场方向平行，在距 ab 的距离 l16 cm 处，ab 中垂线上有一个点状的 放射源 S，它向各个方向发射 粒子(氦核)，粒子的速度都是 v3.0106 m/s，已知 粒子的电荷与质量之比qm5.0107 C/kg，现只考虑在图纸平面中运动的 粒子第33页(1)若 ab 长度为 20 cm，求
10、 ab 下侧被 粒子打中的区域的长度(2)要使 ab 上侧能全部被 粒子打中，ab 的长度应为多大？第34页关键点拨 第一步：审题干提取关键信息(1)题中给出了 粒子的速度、比荷以及磁场的磁感应强度可确定轨迹圆半径(2)“向各个方向发射 粒子”粒子的可能轨迹是经过S 点的半径相同的所有圆第二步：破疑难寻找规律方法(1)被 粒子打中的区域的左右边界可应用“滚动圆法”确定(2)要使 ab 上侧能全部被 粒子打中，则 粒子应能经过 b点右侧，到达 ab 上侧第35页解析(1)粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用 R 表示轨迹半径，有 qvBmv2R，由此得：RmvqB代入数值得：R1
11、0 cm.可见，2RlR.第36页因朝不同方向发射的 a 粒子的圆轨迹都经过 S，由此可知，某一圆轨迹在图中 N 左侧与 ab 相切，则此切点 P1 就是粒子能打中的左侧最远点为定出 P1点的位置，可作平行于 ab 的直线cd，cd 到 ab 的距离为 R，以 S 为圆心，R 为半径，作弧交 cd于 O 点，过 O 点作 ab 的垂线，它与 ab 的交点即为 P1，NP1R2lR2，解得：NP18 cm.再考虑 N 的右侧任何 粒子在运动中离 S 的距离不可能超过 2R，以 2R 为半径，S 为圆心作圆，交 ab 于 N 右侧的 P2点，由图中几何关系得：NP2 2R2l2，解得：NP212
12、cm，第37页由于右侧实际长度 Nb10 cmNP212 cm，应取 Nb10 cm.所以所求长度为：P1P2NP1Nb18 cm.(2)要全部打中 ab 上侧，ab 的长度应在图示的圆内，第38页根据几何知识可得：cb2Sc(2RSc)，解得：cb8 cm，所以 ab16 cm 时就能打中 ab 上侧答案(1)18 cm(2)ab 的长度应小于 16 cm第39页自主突破4.(2019全国卷)如图，边长为 l 的正方形 abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外ab 边中点有一电子发射源 O，可向磁场内沿垂直于 ab边的方向发射电子已知电子的比荷
13、为 k.则从 a、d 两点射出的电子的速度大小分别为()B第40页A.14kBl，54 kBl B.14kBl，54kBlC.12kBl，54 kBlD.12kBl，54kBl解析：电子从 a 点射出时，其轨迹半径为 ral4，由洛伦兹力提供向心力，有 evaBmv2ara，又 emk，解得 vakBl4；电子从 d 点射出时，由几何关系有 r2dl2(rdl2)2，解得轨迹半径为 rd5l4，由洛伦兹力提供向心力，有 evdBmv2drd，又 emk，解得 vd5kBl4，选项 B 正确第41页5(多选)如图所示，边长为 L 的正三角形 abc 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，质量为 m，
14、电荷量均为 q 的三个粒子 A、B、C 以大小不等的速度从 a 点沿与 ab 边成 30角的方向垂直射入磁场后从 ac 边界穿出，穿出 ac 边界时与 a 点的距离分别为L3、2L3、L.不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是()ACD第42页A粒子 C 在磁场中做圆周运动的半径为 LBA、B、C 三个粒子的初速度大小之比为 321CA、B、C 三个粒子从磁场中射出的方向均与 ab 边垂直D仅将磁场的磁感应强度减小13，则粒子 B 从 c 点射出第43页解析：由圆周运动的对称性可知，同一直线边界以 30的弦切角进入磁场，射出时的速度也与边界成 30，而圆心角为 60，则圆心和入射点
15、以及出射点构成等边三角形，由几何关系可知rAL3，rB2L3，rCL，故 A 正确根据洛伦兹力提供向心力有 qvBmv2r，可知 vqBrm，可得初速度之比 vAvBvC123，B 错误第44页由于三粒子从 ac 边出射时速度与边界的夹角为 30，而cab60，故出射速度的反向延长线必与 ab 边垂直构成直角三角形，故 C 正确由 rmvqB可知将 B 改为2B3，半径将变为 rB23L32L，而其他条件不变，故由几何关系可知 B 粒子将从c 点出射，D 正确第45页6(2019江苏卷)如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B.磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MNL，
16、粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短)，反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反质量为 m、电荷量为q 的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为 d，且 dL.粒子重力不计，电荷量保持不变第46页(1)求粒子运动速度的大小 v；(2)欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到 M 的最大距离dm；(3)从 P 点射入的粒子最终从 Q 点射出磁场，PMd，QNd2，求粒子从 P 到 Q 的运动时间 t.答案：(1)qBdm (2)2 32d(3)见解析第47页解析：(1)粒子的运动半径 dmvqB解得 vqBdm第48页(2)如图所示，粒子碰撞后的运动
17、轨迹恰好与磁场左边界相切由几何关系得 dmd(1sin60)解得 dm2 32d(3)粒子的运动周期 T2mqB设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为 t，则tnT4t(n1,3,5，)第49页(a)当 Lnd(1 32)d 时，粒子斜向上射出磁场t 112T，解得 t(Ld3 346)m2qB(b)当 Lnd(1 32)d 时，粒子斜向下射出磁场t 512T，解得 t(Ld3 346)m2qB第50页 “带电粒子在磁场中的圆周运动问题”解题流程“一点”“二画”“三定”“四写”第51页热点三 带电粒子在组合场中的运动 强化学思知能 学有所思，思有深度一、化整为零、化繁为简拆分过程、拆分运动，各个
18、击破第52页第53页二、抓关键点、迅速入题粒子进场、抓住速度，判断运动对带电粒子在组合场中的运动问题，除了需对带电粒子在每个场中的运动情况进行探讨、画好轨迹之外，另一个重点就是要对带电粒子从一个场进入另一个场时的状态进行分析，弄清楚此刻粒子的位置及速度大小、方向，粒子进入另一个场时的状态常对其在该场中的运动情况有决定性的影响第54页三、命题规律带电粒子在组合场中的运动问题是近几年高考的重点，更是热点，分析近几年高考试题，该考点有以下命题规律：(1)以计算题的形式考查，一般结合场的知识考查三种常见的运动规律，即匀变速直线运动、平抛运动及圆周运动一般出现在试卷的压轴题中(2)偶尔也会对粒子通过大小
19、或方向不同的电场或磁场区域时的运动进行考查第55页题组冲关调研 范有所得，练有高度范例调研例 3 如图所示，在水平线 ab 的下方有一匀强电场，电场强度为 E，方向竖直向下，ab 的上方存在匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里磁场中有一内、外半径分别为R、3R 的半圆环形区域，外圆与 ab 的交点分别为 M、N.一质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子在电场中 P 点静止释放，由M 进入磁场，从 N 射出，不计粒子重力第56页(1)求粒子从 P 到 M 所用的时间 t.(2)若粒子从与 P 同一水平线上的 Q 点水平射出，同样能由M 进入磁场，从 N 射出粒子从 M 到 N 的过程中，
20、始终在环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子在 Q 时速度 v0 的大小第57页关键点拨 1.粒子在磁场中做什么运动，在电场中做什么运动2所用时间最短 t 2T 可知圆心角最小时用时最少，再由几何关系求解第58页解析(1)设粒子在磁场中运动的速度大小为 v，所受洛伦兹力提供向心力，有 qvBm v23R设粒子在电场中运动所受电场力为 F，有 FqE；设粒子在电场中运动的加速度为 a，根据牛顿第二定律有 Fma；粒子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，有 vat；联立式得 t 3RBE.第59页(2)粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，其周期和速度、半径无关，运动时间只由粒子所通过的圆弧所对的
21、圆心角的大小决定，故当轨迹与内圆相切时，所用的时间最短，设粒子在磁场中的轨迹半径为 r，由几何关系可知(rR)2(3R)2r2第60页设粒子进入磁场时速度方向与 ab 的夹角为，即圆弧所对圆心角的一半，由几何关系可知 tan3RrR；粒子从 Q 射出后在电场中做类平抛运动，在电场方向上的分运动和从 P 释放后的运动情况相同，所以粒子进入磁场时沿竖直方向的速度同样为 v，在垂直于电场方向的分速度始终为v0，由运动的合成和分解可知 tan vv0第61页联立式得 v0qBRm.答案(1)3RBE(2)qBRm第62页自主突破7如图所示，在平面直角坐标系 xOy 的第四象限内有一匀强电场，其场强大小
22、为 E，方向与 x 轴成 30角斜向上一比荷为qm的带正电粒子从 P 点由静止出发，接着在 x 轴上 Q 点进入第一象限，通过磁感应强度大小为 B 的矩形匀强磁场区域(图中未画出)后，从坐标原点 O 沿 y 轴负方向离开磁场区域若 P、Q 间距为 L，粒子重力不计，试求：第63页(1)粒子到达 Q 点时的速度大小；(2)Q 点的坐标；(3)矩形磁场区域的最小面积答案：(1)2qELm (2)3B2mELq，0 (3)3mELqB2第64页解析：作出粒子运动轨迹如图所示(1)粒子从 P 到 Q 过程，根据动能定理得 qEL12mv2，解得粒子到达 Q 点时的速度 v2qELm.第65页(2)设粒
23、子在磁场中运动的轨迹半径为 R，由几何关系可知Q 点的坐标为(3R,0)，又 qvBmv2R，可得 R1B2mELq，则 Q 点的坐标为3B2mELq，0.(3)由图可得，最小的矩形磁场面积Smin2Rcos30(RRsin30)32 R2 3mELqB2.第66页8.如图，空间存在方向垂直于纸面(xOy 平面)向里的磁场在 x0 区域，磁感应强度的大小为 B0；x1)一质量为 m、电荷量为 q(q0)的带电粒子以速度 v0 从坐标原点 O 沿 x 轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿 x 轴正向时，求(不计重力)：第67页(1)粒子运动的时间(2)粒子与 O 点间的距离答案：
24、(1)1mqB0(2)21mv0qB0第68页解析：(1)粒子的运动轨迹如图所示带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，所以在 x0 区域有：qv0B0mv20R1第69页在 x0 区域有：qv0(B0)mv20R2解得 R1mv0qB0 R2mv0qB0在 x0 区域运动时间 t1R1v0；在 x0 区域运动时间 t2R2v0；粒子运动的时间 tt1t21mqB0.(2)粒子与 O 点间的距离 d2(R1R2)21mv0qB0第70页9.(2019全国卷)如图，在直角三角形 OPN 区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向外一带正电的粒子从静止开始经电压
25、U 加速后，沿平行于 x 轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在 OP 边上某点以垂直于 x 轴的方向射出已知 O 点为坐标原点，N 点在 y 轴上，OP 与 x 轴的夹角为 30，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为 d，不计重力求第71页(1)带电粒子的比荷；(2)带电粒子从射入磁场到运动至 x 轴的时间答案：(1)qm 4UB2d2(2)Bd24U(2 33)第72页解析：(1)设带电粒子的质量为 m，电荷量为 q，加速后的速度大小为 v.由动能定理有 qU12mv2 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 qvBmv2r 由几何关系知 d
26、 2r 联立式得qm 4UB2d2 第73页(2)由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到 x 轴所经过的路程为 sr2 rtan30 带电粒子从射入磁场到运动至 x 轴的时间为tsv 联立式得 tBd24U(2 33)第74页分析带电粒子在组合场中运动问题的方法,1要清楚场的性质、方向、强弱、范围等.2带电粒子依次通过不同场区时，由受力情况确定粒子在不同区域的运动情况.3正确地画出粒子的运动轨迹图.4根据区域和运动规律的不同，将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处理.5要明确带电粒子通过不同场区的交界处时速度大小和方向关系，上一个区域的末速度往往是下一个区域的初速度
27、.第75页热点四 带电粒子在叠加场中的运动 强化学思知能 学有所思，思有深度一、研透三种运动模型第76页二、方法技巧总结关注几场叠加，构建运动模型，优选规律解题第 1 步：受力分析，关注几场叠加磁场、重力场并存，受重力和洛伦兹力；电场、磁场并存(不计重力的微观粒子)，受电场力和洛伦兹力；电场、磁场、重力场并存，受电场力、洛伦兹力和重力第 2 步：运动分析，典型运动模型构建受力平衡的匀速直线运动，受力恒定的匀变速直线运动，受力大小恒定且方向指向圆心的匀速圆周运动，受力方向变化复杂的曲线运动等第77页第 3 步：选用规律，两种观点解题带电体做匀速直线运动，则用平衡条件求解(即二力或三力平衡)；带电
28、体做匀速圆周运动，应用向心力公式或匀速圆周运动的规律求解；带电体做匀变速直线或曲线运动，应用牛顿运动定律和运动学公式求解；带电体做复杂的曲线运动，应用能量守恒定律或动能定理求解第78页三、命题规律带电粒子在叠加场中的运动问题是近几年高考的热点，更是重点分析近几年的高考试题，可发现对该考点的考查有以下命题规律：(1)一般以计算题的形式考查，经常结合平抛运动、圆周运动及功能关系进行综合考查，一般作为压轴题出现(2)有时也会以选择题的形式考查在现代科技中的应用第79页题组冲关调研 范有所得，练有高度范例调研例 4 如图所示，虚线 MN 左侧有水平向右的匀强电场，右侧有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里
29、的匀强磁场，磁感应强度为 B.比荷为 k 的带电小球从水平面上 a 点由静止释放，过 b 点进入 MN 右侧后能沿半径为 R 的半圆形轨道 bcd 运动且对轨道始终无压力，小球从 d 点再次进入 MN 左侧后正好落在b 点，不计一切摩擦，重力加速度为 g.求：第80页(1)小球沿水平面经过 b 点时的速度大小 v；(2)MN 左侧的电场强度的大小 E1；(3)小球释放点 a 到 b 点的距离 x.关键点拨 1.粒子从 ab 运动时受哪些力，做什么运动？2粒子 bd 运动时受哪些力，做什么运动？3粒子 db 运动时受哪些力，做什么运动？第81页解析(1)小球进入 MN 右侧电磁场区域后能沿半圆形
30、轨道 bcd 运动且始终对轨道无压力，表明重力与电场力平衡，洛伦兹力充当小球做匀速圆周运动的向心力，即 qvBmv2R，代入qmk，解得 vkBR.(2)小球再次进入左侧电场后，在水平方向上先做匀减速运动，然后向右做匀加速运动，落在 b 点时0vt12a1t2，而 a1qE1m第82页在竖直方向上做自由落体运动，则 2R12gt2联立以上三式解得 E1B gR.(3)小球从 a 点由静止释放运动到 b 点，由动能定理得 qE1x12mv2，解得 xkBR gR2g.答案(1)kBR(2)B gR(3)kBR gR2g第83页自主突破10如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强
31、磁场，电场和磁场相互垂直在电磁场区域中有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动O 点为圆环的圆心，a、b、c 为圆环上的三个点，a 点为最高点，c 点为最低点，Ob 沿水平方向已知小球所受电场力与重力大小相等现将小球从环的顶端 a 点由静止释放下列判断正确的是()D第84页A当小球运动的弧长为圆周长的12时，洛伦兹力最大B当小球运动的弧长为圆周长的38时，洛伦兹力最小C小球从 a 点运动到 b 点，重力势能减小，电势能增大D小球从 b 点运动到 c 点，电势能增大，动能先增大后减小第85页解析：由洛伦兹力公式 FqvB 可知，速度越大，则洛伦兹力越大，而速度
32、最大的位置在等效重力场(重力场和电场的复合场)的最低点，即圆弧 bc 的中点，选项 A、B 错误；小球从 a 点运动到 b 点，电场力做正功，电势能减小，选项 C 错误；小球从 b 点运动到 c 点，电场力做负功，电势能增大，在等效重力场的最低点动能最大，故动能先增大后减小，选项 D 正确第86页11(多选)自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率如下图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压，图乙为霍尔元件的工作原理图当磁铁靠近霍尔元件时，导体内定向运动的电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现
33、电势差，即为霍尔电势差下列说法正确的是()AD第87页A根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B自行车的车速越大，霍尔电势差越高C图乙中霍尔元件的电流 I 是由正电荷定向运动形成的D如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小第88页解析：根据单位时间内的脉冲数可知车轮转动的转速，若已知自行车车轮的半径，根据 v02rn 即可获知车速大小，选项 A 正确；根据霍尔效应原理可知UdqBqv，UBdv，与车轮转速无关，选项 B 错误；图乙中霍尔元件的电流 I 是由电子定向运动形成的，选项 C 错误；如果长时间不更换传感器的电源，则会导致电子定向移动的速率减小，故霍尔电势差将减小
34、，选项 D 正确第89页12(2019浙江卷)有一种质谱仪由静电分析器和磁分析器组成，其简化原理如图所示左侧静电分析器中有方向指向圆心 O、与 O 点等距离各点的场强大小相同的径向电场，右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行，两者间距近似为零离子源发出两种速度均为 v0、电荷量均为 q、质量分别为 m 和 0.5m 的正离子束，从 M 点垂直该点电场方向进入静电分析器在静电分析器中，质量为 m 的离子沿半径为 r0 的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，从 N 点水平射出，而质量为 0.5m 的离子恰好从第90页ON 连线的中点 P 与水平方向成 角射
35、出，从静电分析器射出的这两束离子垂直磁场方向射入磁分析器中，最后打在放置于磁分析器左边界的探测板上，其中质量为 m 的离子打在 O 点正下方的 Q 点已知 OP 0.5r0，OQ r0，N、P 两点间的电势差 UNPmv20q，cos45，不计重力和离子间相互作用第91页(1)求静电分析器中半径为 r0 处的电场强度 E0 和磁分析器中的磁感应强度 B 的大小；(2)求质量为 0.5m 的离子到达探测板上的位置与 O 点的距离 l(用 r0 表示)；(3)若磁感应强度在(BB)到(BB)之间波动，要在探测板上完全分辨出质量为 m 和 0.5m 的两束离子，求BB 的最大值答案：(1)mv20q
36、r0 mv0qr0 (2)1.5r0(3)0.12第92页解析：(1)由径向电场力提供向心力有 E0qmv20r0解得 E0mv20qr0由洛伦兹力提供向心力有 qv0Bmv20r0解得 Bmv0qr0第93页(2)从 M 点到 P 点，由动能定理有120.5mv2120.5mv20qUNP解得 v 5v0则在磁场中，质量为 0.5m 的离子的轨迹半径r0.5mvqB 12 5r0由几何知识有 l2rcos0.5r0解得 l1.5r0第94页(3)若恰好能分辨，则有 2r01BB2rcos1BBr02解得BB 1740.12第95页1.复合场中重力是否考虑的 3 种情况(1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略，而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等，一般应考虑其重力(2)题中明确说明的按说明要求判断是否考虑重力(3)不能直接判断是否考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要由分析结果确定是否考虑重力第96页2解决带电粒子在复合场中运动问题的 4 个步骤(1)弄清复合场种类及其特征；(2)正确进行受力分析和运动过程分析；(3)画出运动过程图，明确圆心半径及边角关系等；(4)选择合适的运动学和动力学方程求解第97页温示提馨请 完 成：专题限时训练9 PPT文稿（点击进入）