2023山東版物理高考第二輪復(fù)習(xí)-專題十 磁場

2023山東版物理高考第二輪復(fù)習(xí)

專題十磁場

一、選擇題

1.物理科技（2022河南名校聯(lián)盟三診）（多選）回旋加速器的工作原理如圖所示,D形金屬盒的半徑為R,

兩D形盒間狹縫的寬度為d,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向與盒面垂直。D形金屬盒的中心0

處有一粒子源,能產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子（質(zhì)子的初速度及其所受重力均不計），質(zhì)子在加速電

壓為U的電場中加速，最終從出口處射出。下列說法正確的是（）

A.質(zhì)子在電場中運動的總時間為詈

B.質(zhì)子在磁場中運動的總時間為啥

C.若僅將電壓U增大,則質(zhì)子從出口處射出時的動能不變

D.若僅將0處的粒子源改為氨?He）核源并適當調(diào)整交流電頻率,則氟核可獲得的最大動能為粵牲

答案AC當質(zhì)子射出D形盒時，根據(jù)洛倫茲力提供向心力得evB=畔,v=^，質(zhì)子在電場中的加速度大

小為a=竺黑,質(zhì)子在電場中運動的總時間故A正確;設(shè)在電場中加速的次數(shù)為n,根據(jù)動能定

mmaaU

理得neU=1v；在電場中加速一次后，在磁場中運動半圈,在磁場中運動半圈的時間t°=9胃,質(zhì)子在磁場

中運動的總時間t'=成。=弊義手嚕，故B錯誤;當質(zhì)子射出D形盒時,質(zhì)子的速度、，=型，若僅將電壓

u增大，則質(zhì)子從出口處射出時的速度不變,動能不變，故c正確;若僅將（）處的粒子源改為氮?He）核源

并適當調(diào)整交流電頻率，則與質(zhì)子比較,電荷量增大為2倍,質(zhì)量增大為4倍,則氮核可獲得的最大速度

為v'最大動能Ek二;X4mv'=，；",故D錯誤。

Z771LZm

2.物理科技（2022遼寧大連二模）質(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計,是分離和檢測不同同位素的儀器。某質(zhì)譜儀的原

理圖如圖所示,速度選擇器中勻強電場的電場強度大小為E,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為BI,偏轉(zhuǎn)磁場

（勻強磁場）的磁感應(yīng)強度大小為4.Si中心處每隔At時間放出一個初速度為零、電荷量為q的同種

粒子,粒子經(jīng)S,.SZ間的加速電場加速后進入速度選擇器，恰好能勻速通過速度選擇器進入偏轉(zhuǎn)磁場做

半徑為R的勻速圓周運動。粒子重力不計，空氣阻力不計。以下說法正確的是（）

A.粒子的質(zhì)量為嘴史

2E

B.Si、間的電壓為崇

Zo1

c.SKSz間的電壓為裝

D.粒子流在偏轉(zhuǎn)磁場中運動時形成的等效電流為云

答案B粒子在速度選擇器中做勻速直線運動,有qE=qvB1,可得粒子速度v4,粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中做

勻速圓周運動,由牛頓第二定律得qvBen。,解得m二世誓,故A錯誤;粒子在加速電場中加速,由動能定

理得qU^mv；解得口翳，故B正確,C錯誤;粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中運動軌跡的每個截面每隔△t時間經(jīng)過

的電荷量為q,形成的等效電流為和故D錯誤。

3.物理探索（2022東北師大附中測試七）如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖,演示儀中有一對彼

此平行且共軸的勵磁圓形線圈,通入電流I后,能夠在兩線圈間產(chǎn)生勻強磁場;玻璃泡內(nèi)有電子槍,通過

加速電壓U對初速度為零的電子加速并連續(xù)發(fā)射。電子剛好從球心0點正下方的S點水平向左射出,電

子通過玻璃泡內(nèi)稀薄氣體時能夠顯示出電子運動的徑跡。則下列說法正確的是（）

A.若要正常觀察電子徑跡,勵磁線圈的電流方向應(yīng)為逆時針（垂直紙面向里看）

B.若保持U不變,增大I,則圓形徑跡的半徑變大

C.若同時減小I和U,則電子運動的周期減小

D.若保持I不變,減小U,則電子運動的周期將不變

答案D若要正常觀察電子徑跡，則電子向左運動時需要受到向上的洛倫茲力，根據(jù)左手定則可知，玻

璃泡內(nèi)的磁場應(yīng)向里,根據(jù)安培定則可知,勵磁線圈的電流方向應(yīng)為順時針,故A錯誤;電子在磁場中，向

心力由洛倫茲力提供，則有eBv=n￡可得L差,?而電子進入磁場的動能由電場力做功得到,即eU=imv；

T6D

即U不變,則V不變,由于m、e不變,而當I增大時,B增大,故半徑減小,故B錯誤;因為『尊=答,所

以電子運動的周期與U無關(guān),當減小電流I時,B也減小，則電子運動的周期T增大,故C錯誤;當I不變,U

減小時,T不變，故D正確。

解題指導(dǎo)磁場是由通電勵磁圓形線圈產(chǎn)生,電流變化時磁場也會變化。

4.物理科技I（2022江蘇連云港二模）利用霍爾元件可以制作位移傳感器。如圖甲所示，將霍爾元件置于

兩塊磁性強弱相同、同名磁極相對放置的磁體間隙中,以中間位置為坐標原點建立如圖乙所示空間坐標

系。當物體沿x軸方向移動時，霍爾元件將產(chǎn)生不同的霍爾電壓U。已知在小范圍內(nèi),磁感應(yīng)強度B的大

小與x成正比。電流1沿+z方向且保持不變。下列說法正確的是（）

7

甲

乙

A.電流I越小,霍爾電壓U越大

B.位移傳感器無法確定位移的方向

C.位移傳感器的刻度線是均勻的

D.當霍爾元件處于x>0的位置時,上表面電勢高

答案C根據(jù)題意得q、，B=q3又I=nqSv,解得U嘿I,電流I越小，霍爾電壓U越小,A錯誤;根據(jù)題意

B=kx,解得端x,電壓與位移成正比，位移傳感器的刻度線是均勻的,C正確;若載流子所帶電荷的正負

確定,根據(jù)左手定則，可以確定上表面電勢的高低,故位移傳感器可以確定位移的方向,B錯誤;載流子所

帶電荷的正負未知,當霍爾元件處于x〉0的位置時,如果載流子帶正電荷，則正電荷在洛倫茲力作用下向

上偏轉(zhuǎn),上表面電勢高,如果載流子帶負電荷,負電荷在洛倫茲力作用下也是向上偏轉(zhuǎn)，則下表面電勢高,

因此無法確定上表面電勢高低,D錯誤。

5.物理探索（2022遼寧沈陽模擬）（多選）將長方體金屬導(dǎo)體板水平放在勻強磁場中,磁場垂直前后側(cè)面

向里穿過,當左右側(cè)面接入電路、通入電流時,在導(dǎo)體板的上下兩表面間會出現(xiàn)電勢差,此現(xiàn)象稱為霍爾

效應(yīng),上下兩表面間的電壓稱為霍爾電壓U,le某同學(xué)利用霍爾效應(yīng)的原理設(shè)計一個電路自動控制開關(guān)，

部分電路如圖所示。閉合電路開關(guān)，通入電流時，若上表面電勢低于下表面電勢,顯示器會提示“電流方

向錯誤”，同時控制器將斷開電路開關(guān)。若通入了正確方向的電流，當URU“時顯示器顯示“正常”，開

關(guān)保持接通;當31。時顯示器會提示“電流過大”，同時控制器也將斷開電路開關(guān)。則通入“正常”電

流時（）

H

顯示器

A.電流方向向左

B.導(dǎo)體板上表面因得到正電荷而帶正電

C.通入導(dǎo)體板的電流大小變?yōu)樵瓉淼囊话霑r,U”也變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

D.換用上下表面間距較大的同種金屬長方體導(dǎo)體板，上下表面間電勢差U”變大

答案AC金屬導(dǎo)體板中能自由運動的粒子是電子,當通入“正?！彪娏鲿r產(chǎn)生的霍爾效應(yīng)使導(dǎo)體板

上表面電勢高于下表面電勢,說明電子受到的洛倫茲力方向向下,根據(jù)左手定則可判斷出電子向右定向

移動，所以“正?！彪娏鞣较蛳蜃?，故A正確;金屬導(dǎo)體中正電荷不移動，通入“正?！彪娏鲿r上表面因

失去電子而帶正電,故B錯誤;穩(wěn)定時電子勻速經(jīng)過,有q^=qvB,可得IVBdv,d是上下表面間的距離,v

是電子定向移動的速率,根據(jù)電流的微觀表達式I=neSv可得v={,則U產(chǎn)槊,通入導(dǎo)體板的電流I大小

變?yōu)樵瓉淼囊话霑r,U“也變?yōu)樵瓉淼囊话?故c正確;設(shè)導(dǎo)體板前后側(cè)面間的距離為1,貝！Js=di,所以u產(chǎn)舀,

說明U”與上下表面間的距離d無關(guān)故D錯誤。

6.物理科技I（2022廣東佛山二模,10）（多選）據(jù)報道，我國空間站安裝了現(xiàn)代最先進的霍爾推進器用以

空間站的軌道維持。如圖乙,在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場1,其磁感應(yīng)強度大小可近似認為

處處相等;垂直圓環(huán)平面同時加有勻強磁場2和勻強電場（圖中沒畫出），磁場1與磁場2的磁感應(yīng)強度

大小相等，已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m,若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時針方向做半徑為R、速率為v

的勻速圓周運動,則以下說法正確的是（）

甲乙

A.電場方向垂直環(huán)平面向外

B.電子運動周期為詈

C.垂直環(huán)平面的磁感應(yīng)強度大小為干

D.電場強度大小為噂

答案BCD根據(jù)左手定則可知電子在圓環(huán)內(nèi)受到磁場1的洛倫茲力垂直環(huán)平面向里,電場力與該洛倫

茲力平衡,電場力應(yīng)垂直環(huán)平面向外,由于電子帶負電,故電場方向垂直環(huán)平面向里,A錯誤;電子在圓環(huán)

內(nèi)沿順時針方向做半徑為R、速率為v的勻速圓周運動，則電子運動周期為T=半,B正確;電子在圓環(huán)內(nèi)

受到磁場2的洛倫茲力提供電子做圓周運動的向心力,則有evB=m0,解得B=翳,C正確;電子在垂直環(huán)平

面方向受力平衡，則有eE=evB,解得E筆,D正確。

7.自然現(xiàn)象I（2022廣東深圳二模,8）（多選）如圖為地球赤道剖面圖,地球半徑為R,把地面上高度為g區(qū)

域內(nèi)的地磁場視為磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于剖面的勻強磁場,一帶電粒子以速度v正對地心射入該

磁場區(qū)域，軌跡恰好與地面相切。則（）

A.粒子帶正電荷

B.軌跡半徑為等

C.粒子的比荷為專

D.若粒子速度減小,在該磁場區(qū)域的運動時間增大

答案BD由左手定則知，粒子帶負電,A錯誤;由幾何關(guān)系知d+（R+，=（R+r）1解得r型,B正確;根

據(jù)qvB=m^,解得犯盥,C錯誤;若粒子速度減小，則運動半徑減小,在磁場中運動的圓心角變大，粒子的

周期丁=筆不變則由1=/知,在該磁場區(qū)域的運動時間變大,D正確。

qB2TT

8.（2022臨澧一中開學(xué)考,5）磁單極子是物理學(xué)家設(shè)想的一種僅帶有單一磁極（N極或S極）的粒子，它們

的磁感線分布類似于點電荷的電場線分布,目前科學(xué)家還沒有證實磁單極子的存在。若自然界中存在磁

單極子,以其為球心畫出兩個球面1和2,如圖所示,a點位于球面1上,b點位于球面2上,則下列說法正

確的是（）

A.a點比b點的磁感應(yīng)強度大

B.a點比b點的磁感應(yīng)強度小

C.球面1比球面2的磁通量大

D.球面1比球面2的磁通量小

答案A由于磁單極子的磁感線分布類似于點電荷的電場線分布,磁感線越密集的地方,磁感應(yīng)強度

越大,A正確,B錯誤;由于磁感線都是發(fā)散射線,中間沒有斷開，穿過兩個面的磁感線的條數(shù)相等,因此兩

個面的磁通量相等,C、D錯誤。

9.（2022長沙長郡中學(xué)月考六,9）（多選）自行車速度計可以利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率。

如圖甲所示，一塊磁鐵安裝在前輪上,輪子每轉(zhuǎn)一圈,磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器就會輸出一個脈沖

電壓。如圖乙所示,電源輸出電壓為IL,當磁場靠近霍爾元件時,在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢差Uz（前表

面的電勢低于后表面的電勢）。下列說法中正確的是（）

\連接到速度計

霍爾傳感器\工_^自行車前叉

不

磁鐵

圖甲

磁場8

圖乙

A.圖乙中霍爾元件的載流子帶正電

B.已知自行車車輪的半徑,再根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù),即獲得車速大小

C.若傳感器的電源輸出電壓U變大，則霍爾電壓U：變大

D.自行車的車速越大，則霍爾電壓U,越大

答案BC霍爾元件的電流I是由負電荷定向運動形成的,選項A錯誤;根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)，可求

得車輪轉(zhuǎn)動周期,從而求得車輪的角速度,最后由線速度公式v=r3，結(jié)合車輪半徑,即可求解車輪的速

度大小,選項B正確;根據(jù)qvB=q券,得U2=vdB,由電流的微觀表達式I=nqSv,解得收黑,霍爾電壓

u,與車速大小無關(guān),選項D錯誤;由公式收盤,若傳感器的電源輸出電壓，變大，那么電流I變大，則霍

爾電壓U2將變大,選項C正確。

10.(2020塘沽一中期末)如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分

析器組成。若速度選擇器中電場強度大小為I",磁感應(yīng)強度大小為B?方向垂直紙面向里,靜電分析器通

道中心線為:圓弧，圓弧的半徑(0P)為R,通道內(nèi)有均勻輻射的電場,在中心線處的電場強度大小為E,磁

4

分析器中有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為反方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速

度V沿直線經(jīng)過速度選擇器后沿中心線通過靜電分析器,由P點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片

上的Q點，不計粒子重力。下列說法正確的是（）

A.速度選擇器的極板Pi的電勢比極板R的電勢低

B.粒子的速度v*

E1

C.粒子的比荷為懸

D.P、Q兩點間的距離為智

答案C根據(jù)圖可知,粒子在磁分析器內(nèi)向左偏轉(zhuǎn)，則粒子受到的洛倫茲力的方向向左,由左手定則可

知,該粒子帶正電;粒子在速度選擇器內(nèi)向右運動,根據(jù)左手定則可知,粒子受到的洛倫茲力的方向向上;

因為粒子勻速穿過速度選擇器，所以粒子受到的電場力的方向向下,則電場的方向向下,所以極板Pl的

電勢比極板P口的電勢高,故A項錯誤。粒子在速度選擇器內(nèi)勻速運動,受力平衡,則有qE^qvB,.解得v=^,

故B項錯誤。粒子在靜電分析器內(nèi)做勻速圓周運動,則有qE4,聯(lián)立可得粒子的比荷兒=哈=懸,故C

項正確。粒子在磁分析器內(nèi)做勻速圓周運動，有qvB?包，聯(lián)立解得『要，由幾何關(guān)系知P、Q之間的

r

距離為2r=鬻，故D項錯誤。

11.物理技術(shù)I（2022浙江寧波十校聯(lián)考）為了降低潛艇噪音,科學(xué)家設(shè)想用電磁推進器替代螺旋槳。裝置

的截面圖如圖所示,電磁推進器用絕緣材料制成海水管道,馬鞍形超導(dǎo)線圈形成如圖所示的磁場,現(xiàn)潛

艇在前進過程中海水正源源不斷地被推向紙外。則下列說法正確的是（）

上馬鞍形線圈一一海水管道

下馬鞍形線圈

A.圖中所接電源為直流電源,a極為電源正極

B.同時改變磁場方向和電源正負極可實現(xiàn)潛艇倒退

C.加速階段,海水對潛艇的力與潛艇對海水的力大小相等

D.電源輸出的能量完全轉(zhuǎn)化為海水的動能和潛艇的動能

答案C海水被推向紙外，根據(jù)左手定則可知，電流方向由b指向a,b為電源正極,A錯誤;同時改變電

流和磁場方向,海水受到的安培力不變,航行方向不變,B錯誤;根據(jù)牛頓第三定律,海水對潛艇的力與潛

艇對海水的力大小相等，方向相反,C正確;電源輸出的能量不可能完全轉(zhuǎn)化為動能，有焦耳熱損耗,D錯

誤。

12.物理生活1（2022江蘇南京期中,3）某磁懸浮地球儀的磁懸浮原理如圖所示,地球儀中有一個磁鐵,底

座中有一個線圈（線圈電阻不計）,給線圈通電,地球儀可以懸浮起來。下列說法正確的是（）

A.線圈必須連接交流電源

B.地球儀懸浮時,線圈a端接正極,b端接負極

C.若僅增加線圈匝數(shù)，可增加地球儀穩(wěn)定懸浮的高度

D.減小地球儀與底座的距離,地球儀穩(wěn)定懸浮時,地球儀受到的斥力增大

答案C磁鐵穩(wěn)定懸浮,線圈一定接的是直流電源,而且螺線管的上端為等效磁鐵的N極,根據(jù)右手螺

旋定則可知線圈a端接負極,b端接正極,A、B錯誤;若僅增加線圈匝數(shù)，可使螺線管周圍的磁場增強,因

此地球儀穩(wěn)定懸浮的高度增加,c正確;減小地球儀與底座的距離,地球儀穩(wěn)定懸浮時，排斥力仍等于重

力,D錯誤。

13.物理學(xué)史1（2022江蘇鹽城調(diào)研,5）安培曾做過如圖所示的實驗:把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈,在線圈內(nèi)部

懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán)，圓環(huán)所在平面與線圈軸線垂直,取一條形磁鐵置于銅環(huán)的右側(cè),條形磁

鐵的右端為N極。閉合開關(guān),電路穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動,安培由此錯失發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機會。

實際上，在電路閉合的瞬間（）

A.從右側(cè)看,銅環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流

B.從右側(cè)看,銅環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流

C.銅環(huán)仍保持不動

D.銅環(huán)會遠離磁鐵

答案A根據(jù)楞次定律，當接通開關(guān)瞬間時，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量向左增大，則從右側(cè)看，線圈的感

應(yīng)電流為逆時針方向,故A正確,B錯誤;當線圈中有逆時針方向的電流時，可等效為右側(cè)為N極的磁體,

則當處于左側(cè)是S極的條形磁鐵的磁場中時,銅環(huán)會靠近磁鐵，故C、I）錯誤。

二、非選擇題

14.物理科技I（2022江蘇常州前黃高級中學(xué)一模,16）在芯片制造過程中,離子注入是其中一道重要的工

序。如圖所示是離子注入工作原理示意圖,離子經(jīng)加速后沿水平方向進入速度選擇器,然后通過磁分析

器，選擇出特定比荷的離子，經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)后注入處在水平面內(nèi)的晶圓（硅片）。速度選擇器、磁分析器和

偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B,方向均垂直紙面向外;速度選擇器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻

強電場場強大小均為E,方向分別為豎直向上和垂直紙面向外。磁分析器截面是內(nèi)外半徑分別為R和比

的四分之一圓環(huán),其兩端中心位置M和N處各有一個小孔;偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中電場和磁場的分布區(qū)域是同一邊

長為L的正方體,其偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的底面與晶圓所在水平面平行，間距也為L.當偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)不加電場及磁場時,

離子恰好豎直注入到晶圓上的()點(即圖中坐標原點,x軸垂直紙面向外)。整個系統(tǒng)置于真空中，不計離

子重力，打在晶圓上的離子經(jīng)過電場和磁場偏轉(zhuǎn)的角度都很小。當a很小時，有sina^tanaga,

cosao求:

(D離子通過速度選擇器后的速度大小v和磁分析器選擇出來離子的比荷;

(2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)僅加電場時離子注入晶圓的位置,用坐標(x,y)表示;

(3)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)僅加磁場時離子注入晶圓的位置,用坐標(x,y)表示;

(4)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)同時加上電場和磁場時離子注入晶圓的位置,用坐標(x,y)表示,并說明理由。

答案(嗚春⑵(襦？①

⑶(。,蒜)⑷見解析

解析(1)通過速度選擇器離子應(yīng)滿足

qE=qvB,

由此可得離子的速度

_E

V~B

從磁分析器中心孔N射出離子的運動半徑為

R_/?1+/?2

2

由*=qvB

產(chǎn)<7_v_2E

1'RB(RI+R2*2

⑵經(jīng)過電場后,離子在X方向偏轉(zhuǎn)的距離

x尸產(chǎn)目，

速度偏轉(zhuǎn)角滿足

,nqEL

tan0

mv￡

離開電場后,離子在X方向偏移的距離

X=Ltan。

2mv￡

則X=xi+X2;郊赍

位置坐標為

.，0)

/?1+即

(3)離子進入磁場后做圓周運動的半徑

mv

r--

qB'

速度偏轉(zhuǎn)角滿足

L

sina="

r

經(jīng)過磁場后,離子在y方向偏轉(zhuǎn)的距離

yi=r(1-cosa)?

離開磁場后,離子在V方向偏移的距離

丫2二Ltana

則y=yi+y2=

位置坐標為

\X1十b2,

⑷注入晶圓的位置坐標為（蓋

,Ri+R^,

電場引起的速度增量對y方向的運動不產(chǎn)生影響，同時磁場也不對x方向的運動產(chǎn)生影響。

15.物理科技|（2022浙江金華模擬預(yù)測）在芯片制造過程中,離子注入是其中一道重要的工序。如圖所示

是部分離子注入工作原理示意圖,離子經(jīng)加速后沿水平方向進入速度選擇器,選擇出一定速度的離子,

然后通過磁分析器I,選擇出特定比荷的離子,經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)II后注入水平放置的硅片上。速度選擇器、

磁分析器中的勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B,方向均垂直紙面向外;速度選擇器中的勻強電場場強

大小為E,方向豎直向上。磁分析器的截面是矩形，矩形長為2L,寬為（4-2國）L。其寬和長的中心位置C

和D處各有一個小孔；半徑為L的圓形偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)II內(nèi)存在垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度大小可調(diào)的勻強磁

場,D、M、N在一條豎直線上,DM為圓形偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的直徑,最低點M到硅片的距離MN=，,不計離子重力。

磁分析器

D

選擇器II

偏

轉(zhuǎn)

系

統(tǒng)

N

（1）求離子通過速度選擇器后的速度大?。?/p>

（2）求磁分析器選擇出來的離子的比荷；

（3）若偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)磁感應(yīng)強度大小的取值范圍為竽BWB偏近6氏求硅片上離子注入的寬度。

答案⑴5⑵品⑶

DZLb

解析（1）由題意可知qvB=qE

解得v=^

D

（2）離子在磁分析器中做勻速圓周運動

由幾何關(guān)系:R2=I?+[R-（2-遍）1

得R=2L

2

又因為洛倫茲力充當向心力:qvB一,

A

解感=3

m2LB2

⑶結(jié)合上述分析,粒子在D處以與豎直方向成60°角的方向射入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)II,離子在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中軌跡

的半徑滿足竽LWrW魂L

由幾何知識可得粒子的臨界軌跡如圖所示，

當r.=V3L時,離子豎直向下離開磁場,落點P到N點的距離xk日L

當r產(chǎn)學(xué)L時,離子從M點與水平方向成30°離開磁場，落點Q到N點的距離x2=^L

故硅片上離子注入的寬度X=X,+X2=V3L

16.（2022貴州新高考聯(lián)盟第一次測試）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距為d,a、b

間加有電壓,b板下方空間存在著方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電

荷量為q的帶正電的粒子（不計重力），從貼近a板的左端以V。的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫

P處穿過b板進入勻強磁場,最后粒子打到b板的Q處（圖中未畫出）被吸收。已知P到b板左端的距離

為2d,求：

（1）粒子進入磁場時速度的大小和方向；

（2）P、Q之間的距離。

p

XXXX\XXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

B

XXXXXXXX

答案（1）eV。與b板成45°角斜向右下方（2）等

Bq

解析（1）粒子在兩板間做類平拋運動，在水平方向有

2d=vot

在豎直方向有d=ivyt

即速度方向與b板成45°角斜向右下方

（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動,運動軌跡如圖所示

XXX4XXX

V

XXXXXXXX

XXXXXXXX

B