为2012年高考学子整理
(1)他们的主要实验步骤如下. A.首先在两极板 M1M2 之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子 从两极板中央通过，在荧屏的正中心处观察到一个亮点. B.在 M1M2 两极板间加合适的电场：加极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧 屏上的亮点逐渐向荧屏下方偏移，直到荧屏上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为 U.请问本步骤的目的是什么？ C.保持步骤 B 中的电压 U 不变，对 M1M2 区域加一个大小、方向均合适的磁场 B,使 荧屏正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？ (2)根据上述实验步骤，同学们正确推算出电子的比荷与外加电场、磁场及其他相关量 q U 的关系为 = 2 2.一位同学说，这表明电子的比荷将由外加电压决定，外加电压越大则电 m Bd 子的比荷越大.你认为他的说法正确吗？为什么？ [2007 年高考·广东物理卷] q [答案] (1)B.使电子刚好落在正极板的近荧幕端的边缘，利用已知量表达 . m C.垂直电场方向向外(垂直纸面向外) (2)说法不正确，电子的比荷是电子的固有参数. 5. 1932 年， 劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器. 回旋加速器的工作原理如图所示， 置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R, 两盒间的狭缝很小， 带电粒子穿过的时间可以忽略不 计.磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直.A 处粒子源产生的粒子，质量为 m、电荷量为 +q ,在加速器中被加速，加速电压为 U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.
(1)求粒子第 2 次和第 1 次经过两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比. (2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 t. (3)实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应 强度和加速电场频率的最大值分别为 Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能 Ekm. [2009 年高考·江苏物理卷] 1 【解析】(1)设粒子第 1 次经过狭缝后的半径为 r1,速度为 v1,则 qU= mv12 2 v 12 qv1B=m r1 1 2mU 解得：r1= B q 1 4mU 同理，粒子第 2 次经过狭缝后的半径 r2= B q 则 r2∶r1= 2∶1. (2)设粒子到出口处被加速了 n 圈，则 1 2nqU= mv2 215
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