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专题强化练4带电粒子在组合场中的运动1.(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.(多选)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,则离子P+和P3+()A.在电场中的加速度之比为1∶1B.在磁场中运动的轨迹半径之比为eq\r(3)∶1C.在磁场中转过的角度之比为1∶2D.离开电场区域时的动能之比为1∶33.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子(可认为初速度为零),从狭缝S1进入电压为U的加速电场区域加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外、半径为R的圆形匀强磁场.现在MN上的点F(图中未画出)接收到该粒子,且GF=eq\r(3)R,则该粒子的比荷为(粒子的重力忽略不计)()A.eq\f(8U,R2B2)B.eq\f(4U,R2B2)C.eq\f(6U,R2B2)D.eq\f(2U,R2B2)4.如图所示的区域中,OM左边为垂直纸面向里的匀强磁场,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OM,且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q(q>0)的带电粒子从小孔P以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=60°,粒子恰好从小孔C垂直于OM射入匀强电场,最后打在Q点,已知OC=L,OQ=2L,不计粒子的重力,求:(1)磁感应强度B的大小;(2)电场强度E的大小.5.如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场.不计粒子重力.求:(1)电场强度E的大小;(2)粒子在磁场中运动的轨迹半径r;(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.6.(2022·河北泊头一中高二月考)如图所示,以两虚线P、Q为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的电场,电场强度为E,方向水平向右,两侧为相同的磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里.一质量为m、带电荷量为-q、重力不计的带电粒子以水平向右的初速度v0从电场边界P、Q之间的O点出发.(1)若粒子能到达边界Q,求O点到边界Q的最大距离l1;(2)若使粒子到达边界Q并进入磁场的偏转半径为R,求
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