1 . 如图所示,水平面内有一直角坐标系,第一象限和第四象限内有一矩形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,边界上放置了“”形光屏。第二象限有沿轴正方向的匀强电场,电场强度大小。一带电粒子(重力忽略不计)从点水平射入匀强磁场,初速度大小为。粒子带负电,电荷量为,质量为。已知磁场边界上各点坐标分别为:。求:
(1)若粒子打在点,则粒子在磁场中运动的时间;(2)若粒子打在“”形光屏上,则磁感应强度大小的取值范围;
(3)若该粒子以与轴正方向夹角为,大小仍为的初速度,从图中坐标为的点进入匀强电场,再经磁场,最终打在光屏的中点,则粒子在磁场中的运动轨迹与磁场边界的最近距离为多大。
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2 . 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,在第四象限存在与y轴正方向成37°角的匀强电场。一质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)从y轴负半轴上的M点以某一速度进入第三象限,经x轴负半轴上的N点进入磁场,经过一段时间,粒子运动到x轴正半轴上的P点,然后逆着电场线运动到M点,且到达M点时速度刚好为0,已知M、P两点间的电势差为U,粒子从P点运动到M点的时间为,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)粒子在P点时的速度大小以及M、P两点间的距离;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从M点出发到回到M点的时间。
(1)粒子在P点时的速度大小以及M、P两点间的距离;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从M点出发到回到M点的时间。
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220次组卷
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3卷引用:2024届青海省部分学校高三下学期模拟考试理综试题-高中物理
名校
3 . 如图1所示为太空粒子固定探测装置,整个装置由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分组成,Ⅰ部分为金属圆筒ABCD,半径为;Ⅱ部分为金属网筒,半径为;Ⅲ部分为两水平放置的线圈1和线圈2,线圈1和线圈2只在金属网筒内部产生竖直向下的匀强磁场(磁感应强度大小)。在AD和边上分别有处于同一水平面上的两小孔E、F,两小孔E、F与圆面Ⅰ的圆心O在同一水平直线上,两小孔E、F允许质量为m、电荷量的带电粒子X自由通过,现金属圆筒ABCD(电势为)和金属网筒(电势为,)之间加上如图2(俯视图)所示的辐向电场。不考虑带电粒子的重力及在运动过程中的相互作用。
(1)如图1所示,现在让带电粒子X从小孔E处静止释放,经辐向电场加速后进入磁场,求带电粒子X在磁场中的位移大小。
(2)如图2所示,若单位时间内有n个带电粒子X连续从小孔E处静止释放,带电粒子先后经过金属网筒上小孔F和G、金属圆筒ABCD上的小孔H,
a.求带电粒子在磁场中单位长度的粒子个数N;
b.求粒子束对产生磁场装置的平均作用力大小。
(a和b两问结果均用q、n、、和m表示)
(1)如图1所示,现在让带电粒子X从小孔E处静止释放,经辐向电场加速后进入磁场,求带电粒子X在磁场中的位移大小。
(2)如图2所示,若单位时间内有n个带电粒子X连续从小孔E处静止释放,带电粒子先后经过金属网筒上小孔F和G、金属圆筒ABCD上的小孔H,
a.求带电粒子在磁场中单位长度的粒子个数N;
b.求粒子束对产生磁场装置的平均作用力大小。
(a和b两问结果均用q、n、、和m表示)
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4 . 如图所示,竖直平面内有三个连续的有界区域,边界竖直且平行。第I和第III区域宽度都为,其内都分布着方向竖直向下,电场强度大小为E的匀强电场;第Ⅱ区域宽度为其内分布着垂直于竖直平面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带正电的粒子从左侧边界的P点以某一速度水平向右射入第I区域的电场内,经过一段时间后进入第II区域时的速度方向恰好与磁场边界夹角为最后粒子恰好以P点入射的速度从Q点射出第Ⅲ区域,且PQ连线垂直于边界,不计粒子的重力,忽略边缘效应。求
(1)该粒子从P点入射时的速度大小;
(2)该粒子从P点运动到Q点的时间。
(1)该粒子从P点入射时的速度大小;
(2)该粒子从P点运动到Q点的时间。
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5 . 利用电磁场实现带电粒子的偏转是科学仪器中广泛应用的技术,某同学设计了如图所示的装置实现对带电粒子的电磁偏转从而进行分析。在的I区域内有一匀强电场方向竖直向下,电场强度,的II区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,在且的III区域内有竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,I区与III区电场强度大小相等,II区与III区的磁感应强度B大小相等均未知。现有一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,从P点沿x轴正方向以某一初速度v水平射入I区。已知图中P点坐标(0,),Q点坐标(L,0),不计带电粒子重力,且粒子只在平面内运动。
(1)当粒子初速度时,粒子在II区运动轨迹的半径为,求磁感应强度B的大小;
(2)求粒子第一次到达x轴且Q点左侧位置的坐标x与初速度v的关系式;
(3)若粒子与x轴负方向夹角为锐角进入III区域,求粒子在III区域运动过程中速度方向沿y轴负方向时y轴坐标与v的关系;
(1)当粒子初速度时,粒子在II区运动轨迹的半径为,求磁感应强度B的大小;
(2)求粒子第一次到达x轴且Q点左侧位置的坐标x与初速度v的关系式;
(3)若粒子与x轴负方向夹角为锐角进入III区域,求粒子在III区域运动过程中速度方向沿y轴负方向时y轴坐标与v的关系;
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名校
6 . 如图所示,在竖直虚线AC和MN之间有水平向左的匀强电场,电场强度大小为E,在竖直虚线MN和PQ之间,有垂直纸面向里的匀强磁场,AC、MN和MN、PQ的间距均为d,水平线CNQ为电场和磁场的下边界。将一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子在AC边上的O点由静止释放,粒子运动中恰好不能从PQ边射出磁场,最终从NQ的中点射出磁场,不计粒子的重力,求:
(1)磁感应强度大小B;
(2)O、C间的距离;
(3)若在O点将粒子以初速度沿AC方向射出后经一次电场和一次磁场偏转,刚好从N点射出场,求初速度。
(1)磁感应强度大小B;
(2)O、C间的距离;
(3)若在O点将粒子以初速度沿AC方向射出后经一次电场和一次磁场偏转,刚好从N点射出场,求初速度。
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7 . 如图所示,在,区域内有竖直向上的匀强电场,在x>x0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,从y轴上0~y0范围内平行于x轴正方向射出大量质量为m、电荷量为+q、分布均匀的带电粒子,粒子射入的初速度均为v0,当电场强度为0时,从O点射入的粒子恰能运动到N(x0,y0)点,若电场强度为,MN右侧是粒子接收器,MN的长度为y0,不计粒子重力和粒子间的相互作用,则( )
A.磁感应强度的大小为 |
B.从处射入的粒子,恰好从N点进入磁场 |
C.从处射入的粒子,在磁场中偏转距离最大 |
D.接收器接收的粒子数占粒子总数的50% |
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8 . 如图甲所示,在真空坐标系中,第二象限内有一有界匀强电场,现将质量为、电荷量为的带正电粒子在处由静止释放,粒子经电场加速距离d,最后以速度大小为、方向与轴负方向的夹角为从坐标原点进入区域。从粒子通过点开始计时,区域的磁感应强度随时间的变化关系始终如图乙所示,规定当磁场方向垂直平面向里时磁感应强度为正。已知,不计粒子重力及运动时的电磁辐射。求:
(1)匀强电场场强;
(2)粒子从坐标原点第次经过轴到第次经过轴的时间;
(3)粒子第次经过轴时的坐标。
(1)匀强电场场强;
(2)粒子从坐标原点第次经过轴到第次经过轴的时间;
(3)粒子第次经过轴时的坐标。
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2024-06-02更新
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157次组卷
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2卷引用:2024届广西桂林、来宾高三下学期第三次联合模拟考试(三模)物理试卷
9 . 如图所示,虚线MN和PQ间存在着水平向左、电场强度大小为E的匀强电场,虚线PQ下方空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的带电小球以某一水平初速度从MN边界上方的A点水平抛出后从C点进入匀强电场,然后从D点垂直于PQ方向进入匀强磁场。已知A、C两点间的高度差为l,水平距离为2l,重力加速度为g。求:
(1)小球平抛运动的初速度大小以及虚线MN与虚线PQ的距离;
(2)小球在匀强磁场中运动的最大速度和离PQ边界的最大距离。
(1)小球平抛运动的初速度大小以及虚线MN与虚线PQ的距离;
(2)小球在匀强磁场中运动的最大速度和离PQ边界的最大距离。
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10 . 如图,边长为L的正方形区域内,以对角线bd为边界,上方有平行于ad边竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E。下方有垂直abcd平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一带正电的粒子从ab边中点O由静止释放,在电场和磁场中运动后垂直bc边射出。粒子重力不计。求∶
(1)该粒子的比荷;
(2)该离子在磁场中运动的总时间t。
(1)该粒子的比荷;
(2)该离子在磁场中运动的总时间t。
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