贵阳一中(贵州卷)2024届高考适应性月考卷(白黑黑白黑黑黑)x物理试卷答案

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考向3带电粒子在匀强磁场中的多解问题2022年湖北卷T8考查怎么解题(2022年湖北卷)（多选）在如图所示的平面内，分界线SP将宽度为L的矩形区域分成两部分，一部分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场，另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B,SP与磁场左右边界垂直。离子源从S处射入速度大小不同的正离子，离子入射方向与磁场方向垂直且与SP成30°角。已知离子比荷为k,不计重力。若离子从P点射出，设出射方向与人射方向的夹角为0，则离子的入射速度和对应0角的可能组合为306--B.m..0+××C.kBL,60°LD.2kBL,60°【考查点】考查带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题。【解题思路】情形1：若离子通过下部分磁场直接到达P点，如图1所示，设离子从P点射出的速度大小为1，离子在匀强磁场中受洛伦兹力做圆周运动，由几何关系得离子做圆周运动的半径R=[1]酿据洛伦兹力提供向心力得如，B=m。联立解得。[2],由对称性可知出射速度与分界线SP成30°角向上，所以离子出射方向与入射方向的夹角为0=31:情形2：当离子运动过程中在上、下磁场均经历一次到达P点，如图2所示，设离子从P点射出的速度大小为“，离子在匀强磁场中受洛伦兹力做圆周运动，因为上、下磁感应强度均为B,则根据对称性有离子做圆周运动的半径R=2[4],根据洛伦兹力提供向心力得qw,B=mR联立解得v2=[5],此时出射方向与入射方向相同，即出射方向与入射方向的夹角为=61:由上述分析可知，当离子通过奇数次回旋从下部分磁场射出时，需满足v=[1](n1,2,3,…),此时出射方向与入射方向的夹角为0=60°；当粒子通过偶数次回旋从上部分磁场射出时，需满足v=[8](n=1,2,3,…),此时出射方向与人射方向的夹角为6=[9]图1图2177