专题强化十带电粒子在复合场中的运动1.掌握带电粒子在组合场中的运动规律和分析思路．2．学会处理磁场与磁场组合场、电场与磁场组合场中带电粒子的运动问题．3．了解叠加场的特点，会处理带电粒子在叠加场中的运动问题．4．理解质谱仪和回旋加速器的原理，并能解决相关问题．考点一考点二考点一考点一带电粒子在组合场中的运动带电粒子在电场和磁场的组合场中运动，实际上是将粒子在电场中的加速和偏转，与在磁场中偏转两种运动有效组合在一起，有效区别电偏转和磁偏转，寻找两种运动的联系和几何关系是解题的关键．具体求解方法如下图所示．答案：A答案：AD思维提升“5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题考点二考点二带电粒子在叠加场中的运动1．叠加场电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存．2．三种场的比较力的特点功和能的特点重力场大小：G＝mg方向：竖直向下重力做功与路径无关重力做功改变物体的重力势能电场大小：F＝qE方向：正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反电场力做功与路径无关，W＝qU电场力做功改变电势能磁场大小：F＝qvB(v⊥B)方向：可用左手定则判断洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能例4[2023·湖南卷]如，空中有域图真区Ⅰ和Ⅱ，域区Ⅰ中存在强匀电和强磁，方向直向下场匀场电场竖(面平行与纸)，磁方向垂直面向场纸里，等腰直角三角形CGF域区(域区Ⅱ)存在强磁，磁方向垂直内匀场场面向外．中纸图A、C、O三点在同一直上，线AO与GF垂直，且与电和磁方向均垂直．场场A点的粒子源持比荷一定但速率不同的粒子处续将射入域区Ⅰ中，只有沿直线AC的粒子才能入域运动进区Ⅱ.若域区Ⅰ中电强度大小场为E、磁感强度大小应为B1，域区Ⅱ中磁感强度大小应为B2，粒子则从CF的中点射出，在域它们区Ⅱ中的运动时间为t0.答案：D思维提升“三步”解决叠加场问题(2)回旋加速器①构造如图所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒处于匀强磁场中，D形盒的缝隙处接交流电源．②原理交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等，使粒子每经过一次D形盒缝隙，粒子被加速一次．答案：CD典例2(多选)[2024·黑江哈尔模龙滨拟预测]2022年12月28日我中核集全面完成了国团230MeV超回旋加速器自主制的任，导研务标志着我已全面掌握小型化超回旋加速器的核心技，入先国导术进国际行列．如所示，甲回旋加速器的照片，乙回旋加速器进图图为该图为工作原理示意，置于空中的图真D形金盒半属径为R，磁感强度应为B的强磁盒面垂直，交流加速匀场与电压为U.心圆A粒子源生处产初速度零，量为质为m，荷量电为q的子，子在加速器中被加速．质质答案：CD2．叠加场在科技中的应用装置原理图规律速度选择器磁流体发电机电磁流量计霍尔元件当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差．答案：C典例4工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性流体的流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积)，原理如图甲所示，在非磁性材料做成的圆管处加一磁感应强度大小为B的匀强磁场，当导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上下M、N两点间的电势差U，就可计算出管中液体的流量．为了测量某工厂的污水排放量，技术人员在充满污水的排污管末端安装了一个电磁流量计，如图乙所示，已知排污管和电磁流量计处的管道直径分别为20cm和10cm.当流经电磁流量计的液体速度为10m/s时，其流量约为280m3/h，若某段时间内通过电磁流量计的流量为70m3/h，不计污水中离子的重力，则在这段时间内()A．M点的电势一定低于N点的电势B．通过排污管的污水流量约为140m3/hC．排污管内污水的速度约为2.5m/sD．电势差U与磁感应强度B之比约为0.25m2/s答案：D