2018年全国各地高考物理模拟试题《磁场》试题汇编(含答案解析)(3)

2019-04-09 10:54

直于y轴的固定绝缘板(足够大),一质量为m、带电量为+q的粒子,自M(﹣R,0)点初速度v0沿+x方向射入磁场区域,经磁场偏转后在N点离开磁场(N点未画出)恰好垂直打在挡板上,粒子与挡板碰撞后以原速 率弹回,再次进入磁场,最后离开磁场。不计粒子的重力,求: (1)N点的坐标;

(2)磁感应强度B的大小;

(3)若粒子从M点射入时的初速度大小仍为v0,但方向与+x方向夹角为θ=45°(如图中虚线箭头所示),求粒子从M点进入磁场到最终离开磁场的总时间。

20.(2018?朝阳一模)如图所示,在I区里有与水平方向成60°角的匀强电场E1,宽度为d.在II区里有垂直于纸面向外的匀强磁场和竖直方向的电场E2,宽度也为d.一带电量为q、质量为m 的微粒自图中P点由静止释放后沿虚线做直线运动进入II区的磁场,已知PQ与中间边界MN的夹角是60°.若微粒进入II区后做匀速圆周运动且还能回到MN边界上。重力加速度为g.I区和II区的场在竖直方向足够长,d、m、q已知,求: (1)微粒带何种电荷,电场强度E1; (2)II区磁感应强度B的取值范围; (3)微粒第一次在磁场中运动的最长时间。

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21.(2018?武汉模拟)如图所示,xOy平面内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,在原点0有一粒子源,它可以在xOy平面内向各个方向发射出质量m=6.4×10﹣27kg电荷量q=3.2×10﹣19C、速度v=10×106m/s的带正电的粒子。一感光薄板平行于x轴放置,其中点0′的坐标为(0,a),且满足a>0.不考虑粒子的重力以及粒子之间的相互作用,结果保留位有效数字。

(1)若薄板足够长,且a=0.2m,求感光板下表面被粒子击中的长度;

(2)若薄板长1=0.32m,为使感光板下表面全部被粒子击中,求a的最大值; (3)若薄板长1=0.32m,a=0.12m,要使感光板上表面全部被粒子击中,粒子的速度至少为多少?

22.(2018?聊城二模)如图甲所示,粒子源靠近水平极板M、N的M板,N板下方有一对长为L,间距为d=L的竖直极板P、Q,在下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场,磁场上边界放有范围足够大的感光胶片。水平极板M、N之间的电压为U0,中间开有小孔,两小孔连线的延长线为竖直极板P、Q的中线,与磁场上边界的交点为O.P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示,磁场的磁感应强度B=

.粒子源连续释放初速度不计、质量为m、带电量为+q

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的粒子,经加速后进入竖直极板P、Q之间的电场。再进入下方磁场的粒子全部打在感光胶片上。已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期,粒子所受重力不计。求:

(1)带电粒子从N板小孔射出时的速度;

(2)为使进入磁场的粒子都能打在胶片上,磁场上、下边界的最小距离; (3)以O点为坐标原点,向右为正方向建立坐标轴Ox,粒子在胶片上的落点的坐标范围。

23.(2018?峨山县校级模拟)如图,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,第Ⅰ象限坐标为(x,d)位置处有一小球发射器P,第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限中有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.某时刻小球发射器P沿x轴负方向以某一初速度发出一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,小球从y=处经过y轴且速度方向与y轴负方向成45°角,其后小球在匀强磁场和电场中偏转后垂直x轴返回第Ⅰ象限.已知第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限内匀强电场的电场强度E=加速度.求:

(1)小球刚从发射器射出时的初速度及小球发射器P的横坐标x;

(2)磁场的磁感应强度大小及小球从发射到返回第Ⅰ象限上升到最高点所用的总时间.

,g为重力

24.(2018?德州一模)如图所示,在水平面内,OC与OD间的夹角θ=30°,OC与OD间有垂直纸面向外的匀强磁场I,磁感应强度大小为B1=B0,OA与OC间的

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夹角α=45°,OA与OC间有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,一质量为m带负电荷的粒子q(不计重力)从M点沿与OD方向成60°角的方向射入磁场I,并刚好垂直于OC离开磁场Ⅰ进入磁场Ⅱ,且粒子刚好能从OA边飞出。求: (1)粒子经过匀强磁场Ⅰ所用的时间; (2)匀强磁场Ⅱ的磁感应强度B2大小;

(3)在OD边下方一圆形区域内(未画出)存在竖直方向的匀强电场,电场强度大小为E,粒子以初速度v0垂直于电场线方向射入电场,飞经电场后再从M点沿与OD方向成60°角进入磁场,则圆形电场区域的最小面积S。

25.(2018?佛山一模)如图所示,金属板M、N板竖直平行放置,中心开有小孔,板间电压为U0,E、F金属板水平平行放置,间距为d,板长为L,其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场AC边界与AB竖直边界的夹角为60°,现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子,从极板M的中央小孔s1处由静止出发,穿过小孔s2后沿EF板间中轴线进入偏转电场,从P处离开偏转电场,平行AC方向进入磁场,若P距磁场AC与AB两边界的交点A距离为a,忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应,试求:

(1)粒子到达小孔s2时的速度v0; (2)EF两极板间电压U;

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(3)要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,磁场磁感应强度的最小值。 26.(2018?泉州模拟)如图所示,两块相同的金属板MN、PQ平行倾斜放置,与水平面的夹角为45°,两金属板间的电势差为U,PQ板电势高于MN板,且MN、PQ之间分布有方向与纸面垂直的匀强磁场。一质量为m、带电量为q的小球从PQ板的P端以速度v0竖直向上射入,恰好沿直线从MN板的N端射出,重力加速度为g,求:

(1)磁感应强度的大小和方向; (2)小球在金属板之间的运动时间。

27.(2018?甘肃一模)如图所示,两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷,B板带等量负电荷,电场强度为E;磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B1.平行金属板右侧有一挡板M,中间有小孔O′,OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场应强度为B2.CD为磁场B2边界上的一绝缘板,它与M板的夹角θ=45°,O′C=a,现有大量质量均为m,含有各种不同电荷量、不同速度的带电粒子(不计重力),自O点沿OO′方向进入电磁场区域,其中有些粒子沿直线OO′方向运动,并进入匀强磁场B2中,求:

(1)进入匀强磁场B2的带电粒子的速度;

(2)能击中绝缘板CD的粒子中,所带电荷量的最大值; (3)绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。

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