2023届高考物理一轮复习学案：§10.3 带电粒子在组合场和复合场中的运动的专题

新世纪学校12月31日学案 校训：培养好人 造就能人 雕塑名人 §10.3 带电粒子在组合场和复合场中的运动的专题 复习课 【课前准备】学案、教材 笔记 练习册（大本+小本 ） 知识体系本 温故而知新，可以为师矣。 【常规要求】坐姿端正，回答问题声音洪亮，条例清晰，举左手且要直 1、 前提测评--限时8分钟，全部正确为合格，否则过日清。 二、学习目标 1、准确说出带电粒子在磁场运动的基本概念----基础目标-----前测 2、通过解决题组一，能总结出带电粒子在有界磁场问题的解题思路。-----基本能力 3、通过解决题组二，总结出带电粒子在磁场中运动的临界问题常用结论--综合应用能力 、能根据所学知识，对实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理----挑战能力目标 三 围标 自主学习：限时8分钟 【自学指导】带电粒子在电场和磁场中的运动的规律 （一）组合场 （1）质谱仪：进入磁场的速度和在磁场中的半径和比荷 （2）回旋加速器：最大动能 （二）复合场 (1)速度选择器：匀速直线运动 (2)磁流体发电机：最大的感应电动势 (3)电磁流量计：匀速直线运动 (4)霍尔元件：最大的电势差 【质疑】 【题组训练】 题组一 ：组合场： 限时10分钟 1．(新技术应用)(2020·全国卷Ⅱ)CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图a是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图b所示。图b中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)；将电子束打到靶上的点记为P点。则(　　) A．M处的电势高于N处的电势 B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 2．(人教版选修3－1·P100·例题改编)一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。 (1)求粒子进入磁场时的速率；(2)求粒子打在照相底片D上的点到S3的距离。 能力提升3. (临界极值问题)(2021·全国甲卷)如图，长度均为l的两块挡板竖直相对放置，间距也为l，两挡板上边缘P和M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子自电场中某处以大小为v0的速度水平向右发射，恰好从P点处射入磁场，从两挡板下边缘Q和N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°，不计重力。 (1)求粒子发射位置到P点的距离；(2)求磁感应强度大小的取值范围； (3)若粒子正好从QN的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离。 题组二：复合场 限时10分钟 4．(多选)如图所示，一带电小球在一正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是(　　) A．小球一定带正电 B．小球一定带负电 C．小球的绕行方向为顺时针 D．改变小球的速度大小，小球将不做圆周运动 5. (人教版选修3－1·P98·T4改编)(多选)磁流体发电是一项新兴技术，如图是它的示意图。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，磁感应强度为B。将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。A、B两板间距为d，等离子体以速度v沿垂直于磁场方向射入A、B两板之间，所带电荷量为q，则下列说法正确的是(　　) A．A板是电源的正极 B．B板是电源的正极 C．电源的电动势为Bdv D．电源的电动势为qvB 6.(多选)如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向外。已知在该区域内，一个带电小球在竖直面内做直线运动。下列说法正确的是(　　) A．若小球带正电荷，则小球的电势能减小 B．若小球带负电荷，则小球的电势能减小 C．无论小球带何种电荷，小球的重力势能都减小 D．小球的动能恒定不变 能力提升7. (电场、磁场、重力场叠加问题)(2021·安徽省合肥市二模)如图所示，空间某区域存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向上，将相距很近的两带电小球a、b同时向左、右水平抛出，二者均做匀速圆周运动