2019版高考物理一轮复习高频考点强化八带电粒子在复合场中的运动问题练习

高频考点强化(八)带电粒子在复合场中的运动问题 (45分钟 100分) 1.(18分)如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知:静电分析器通道 的半径为R,均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。忽略重力 的影响。问: (1)为了使位于A处电荷量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电 分析器,加速电场的电压U应为多大? (2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在感光胶片上的Q点,该点距入射点P多远? 2 (1)离子在加速电场中加速,根据动能定理有qU=mv① 【解析】 离子在辐射电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,有 qE=m② 解得U=ER③ (2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有 qvB=m④ 由②、④式得 r==⑤ 故PQ=2r= (1)ER (2) 答案: