考前基础回扣练 十一
带电粒子在组合场、复合场中的运动
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1.(多选)回旋加速器的原理如图所示,它由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是 ( )
A.离子从电场中获得能量
B.离子从磁场中获得能量
C.只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能
D.只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能
【解析】选A、D。回旋加速器通过电场对离子做功获得能量,选项A正确;洛伦兹力对离子不做功,选项B错误;电场对离子做功与电势差成正比,增大空隙距离不能增大电场力对离子做的功,选项C错误;由Ekm=
知,增大D形盒的半径可以使离子加速次数增加,从而增加从回旋加速器中获得的动能,故选项D正确。
2.如图所示,质量为m,带电荷量为-q的微粒以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,如果微粒做匀速直线运动,则下列说法正确的是 ( )
A.微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用
B.微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用
C.匀强电场的电场强度E=
D.匀强磁场的磁感应强度B=
【解析】选A。因为微粒做匀速直线运动,所以微粒所受合力为零,受力分析如图所示,微粒在重力、电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态,可知,qE=mg,qvB=
mg,得电场强度E=
,磁感应强度B=
,因此A正确。
3.(多选)如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为B)和匀强电场(电场强度为E)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场(磁感应强度为B′),最终打在A1A2上,下列表述正确的是 ( )
A.粒子带负电
B.所有打在A1A2上的粒子,在磁感应强度为B′的磁场中的运动时间都相同
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在A1A2的位置越靠近P,粒子的比荷
越大
