1 . 如图所示,平面直角坐标系xOy中,在第Ⅰ象限内有垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在第Ⅱ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。在x轴上的P点有一粒子源,能发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xOy平面内,与x轴正方向的夹角
分布在0~180°范围内。已知
的粒子经过y轴上的
点(图中未画出)且垂直于y轴进入匀强电场中,并最终从
点(图中未画出)飞出电场。不计粒子所受的重力以及粒子间的相互作用。求:
(1)刚从粒子源发射出来的粒子速度大小v;
(2)
的粒子从P点运动到M点所用的时间t;
(3)
的粒子刚飞出电场时的动能
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d03f73bec20b60bc7608972607f5a9e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0a0d823eafcd6fa0fc89e3799e1695a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9991cc3796533e40f37281447822a911.png)
(1)刚从粒子源发射出来的粒子速度大小v;
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d03f73bec20b60bc7608972607f5a9e.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97cf714ffb3fd5917a76b191640b55fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b15fa17c704f1988d059ba69a7ce304.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/8/157e7eb7-b57c-429c-ac28-60b14d1f0718.png?resizew=333)
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2 . 如图所示,位于竖直平面内的平面直角坐标系xOy的第一象限内有一抛物线,如图中虚线所示,其方程为
,虚线上方(包含虚线)存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为
,第三象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为
。在抛物线的下方
的区域有大量质量
、电荷量
的粒子以相同的初速度
平行于x轴射入电场,最后均经过O点进入磁场,不计粒子的重力,则下列判断正确的是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6edf126b58ba0478feb9b29b173e0b5e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42b0ef3f260c7fe8a50b2d3d78ffd0aa.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f45fb16f95b2d3941ad22fbdb0a158b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/629170cf93b85033fc8760169f949a2f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
A.![]() |
B.粒子在磁场中运动的最长时间为![]() |
C.所有的粒子出磁场的位置在y轴上的坐标都为![]() |
D.粒子在磁场中运动的最短时间为![]() |
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2023-02-03更新
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1049次组卷
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6卷引用:河北省邯郸市2022-2023学年高三上学期期末物理试题
河北省邯郸市2022-2023学年高三上学期期末物理试题(已下线)专题13 带电粒子在组合场中的运动-冲刺2023年高考物理大题突破+限时集训(全国通用)云·上联盟协作体2023-2024学年高三上学期11月高考复习备考模拟测试理综物理试题(一)理科综合-【名校面对面】河南省三甲名校2023届高三校内模拟试题(四)-高中物理(已下线)2019人教版选择性必修第二册 第一章安培力与洛伦兹力 4.质谱仪与回旋加速器(已下线)2019人教版选择性必修第二册 第1章 安培力与洛伦兹力 4 专题强化4 带电粒子在组合场中的运动 热搜题
名校
3 . 如图为一种新型粒子收集装置。粒子源放置在边长为L的立方体
中心O,立方体四个侧面均为荧光屏,上下底面
、
为空,过中心O的竖直面efgh平行于abcd并将立方体分为I、II两个区域,立方体处在方向竖直向下的匀强磁场中,粒子源静止时能沿单一水平方向持续均匀发射比荷为
的带正电粒子,现使粒子源绕竖直轴逆时针匀速转动,且粒子源射入I、II区域的粒子初速度大小分别为v0和2v0,粒子打到荧光屏上后即被荧光屏吸收,不考虑粒子间的相互作用和荧光屏吸收粒子后的电势变化,不计粒子源的尺寸大小和粒子重力。
(1)若磁场的磁感应强度为B0,当无粒子打到荧光屏上时,求v0的范围;
(2)为使粒子源发射的粒子仅有50%能打到荧光屏上,求磁感应强度B满足的条件;
(3)撤去磁场,在I、II区域施加方向竖直向下、大小分别为E1和E2的匀强电场(图中未画出),粒子源转动整数圈时,打在四个侧面上的粒子数相同且每个侧面接收粒子的数目均为发射粒子总数的
,求E1和E2。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f75be589a87c662248373ddff79de3c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18bf23dc8482038bc017928b0aeb71c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c402570e5a5d7806a8398fc54f69ec9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9da659de03afffb155aaa89e6d1f7e70.png)
(1)若磁场的磁感应强度为B0,当无粒子打到荧光屏上时,求v0的范围;
(2)为使粒子源发射的粒子仅有50%能打到荧光屏上,求磁感应强度B满足的条件;
(3)撤去磁场,在I、II区域施加方向竖直向下、大小分别为E1和E2的匀强电场(图中未画出),粒子源转动整数圈时,打在四个侧面上的粒子数相同且每个侧面接收粒子的数目均为发射粒子总数的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e6486784415f3537c9a13556c05d893.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/8/746a4e37-34aa-408a-b4c0-bfc6d3045a38.png?resizew=200)
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2023-01-31更新
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1085次组卷
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3卷引用:江苏省南通市通州区2022-2023学年高三上学期期末学业水平质量监测物理试题
名校
4 . 如图所示,真空室内有离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体,其右端面称为P。以金属板N的中心O为坐标原点,垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场;氙离子(
)束从离子源小孔S射出,沿z方向匀速运动到M板,经电场加速进入立方体区域,立方体内存在磁场,其磁感应强度
大小和方向可调。测得离子经电场加速后在金属板N中心点O处的速度为v0。已知单个离子的质量为m、电荷量为2e,忽略离子间的相互作用。
(1)求离子从小孔S射出时的速度大小vS;
(2)调节B0的方向沿x轴负方向,求B0值多大时离子恰从面P的下边缘中点射出;
(3)调节磁场的方向使其沿x轴正方向和y轴正方向都为大小B0的磁场,既合磁场垂直于过坐标原点O的面QRHK,求B0值多大时时离子恰从面P边缘交点Q射出。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2efcfe71aa6932819b6f087db14f1bd5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c41d793c851a2f72f787913ba23e459c.png)
(1)求离子从小孔S射出时的速度大小vS;
(2)调节B0的方向沿x轴负方向,求B0值多大时离子恰从面P的下边缘中点射出;
(3)调节磁场的方向使其沿x轴正方向和y轴正方向都为大小B0的磁场,既合磁场垂直于过坐标原点O的面QRHK,求B0值多大时时离子恰从面P边缘交点Q射出。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/54dfa7b7-d355-4d56-8382-0c93ee427fbf.png?resizew=395)
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2023-01-15更新
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742次组卷
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3卷引用:山东省滨州市首都师范大学附属滨州中学2022-2023学年高二上学期期末自测物理试题
5 . 在如图所示的矩形区域内分布着垂直纸面向外的匀强磁场,
为磁场分界线,上方区域的磁感应强度大小为
。质量为
、电荷量为
的粒子从与
点相距为
的P点垂直MN射入上方磁场,经
点第一次进入下方磁场,且
,磁场沿
、
方向范围足够大,不计粒子重力,
,则( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/33665f90-bc87-455c-a517-dabb3612aa2c.png?resizew=163)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e65ac334119ccd6204402a7aba29a55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c41d793c851a2f72f787913ba23e459c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b2087eadbbd0dab72b7483b9181585.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23f919bd3dde10dbbc076f7ec5149699.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6936d370d6a238a608ca56f87198de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acc290b44635265137fdf13146b6a6d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90d96b21f46561771595836e068a68b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411461db15ee8086332c531e086c40c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae57e49b519bb89ea02274318a34438d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/135585680f39a0765c519616f61c4d3b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/33665f90-bc87-455c-a517-dabb3612aa2c.png?resizew=163)
A.粒子射入磁场时的速度大小为![]() |
B.当下方磁感应强度![]() ![]() |
C.当下方磁感应强度![]() ![]() |
D.当下方磁感应强度![]() ![]() ![]() |
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名校
6 . 如图所示,长为
的绝缘弹性挡板
沿竖直方向固定,c端正下方L处的b点静止一质量为
、电荷量为
的粒子乙,质量为m的中性粒子甲由a点以
初速度向右运动,经过一段时间粒子甲、乙在b点发生弹性碰撞,碰撞过程中两粒子电量不变,整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),d、e两点在同一水平线上且
,忽略粒子的重力,
。
(1)求碰撞后乙粒子的速度大小;
(2)欲使碰撞后乙粒子不打在绝缘挡板上,求磁感应强度B的取值范围;
(3)若磁感应强度为
,调整甲粒子的初速度,可使乙粒子与绝缘挡板发生无能量、无电荷量损失的碰撞后恰经过e点,求乙粒子到达e点时在磁场中运动的最长时间
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de8f6b1d4b471f1d48406904f45fd3fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d6c5ec685e8420a8672cefa43e45869.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ade9841a8e6840efddcfd8620a6fc1fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25edf0d4f01b098ef54f24836a742afe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c687a6c2bdbed49d6b8b8574444736a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/559d32144457dd2877b58b8304ee777e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6be39f8d939838578eebe7c8a9dc93c3.png)
(1)求碰撞后乙粒子的速度大小;
(2)欲使碰撞后乙粒子不打在绝缘挡板上,求磁感应强度B的取值范围;
(3)若磁感应强度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c41d793c851a2f72f787913ba23e459c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cf96319639227323f875927f20bef74.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/7983c055-4a09-41a7-a8f0-3281846108a6.png?resizew=191)
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名校
7 . 在三维坐标系O-xyz中存在一长方体
,其所在区域内匀强磁场分布如图所示,平面mnij左侧磁场沿z轴负方向、磁感应强度大小为B₁,右侧磁场沿mi方向,磁感应强度大小为B₂,其中
均未知)。现有电量为q(q>0)、质量为m的带电粒子以初速度v从a点沿平面adjm进入磁场,经j点垂直平面mnij进入右侧磁场,最后离开长方体区域。已知长方体侧面abcd为边长为L的正方形,其余边长如图中所示,sin37°=0.6,sin53°=0.8,不计粒子重力。求:
(1)平面mnij左侧空间磁场磁感应强度B₁的大小;
(2)粒子离开磁场时位置坐标及在磁场中的运动时间;
(3)若平面mnij右侧空间磁场换成由j到n方向且电场强度E大小可变的匀强电场(电场图中未画出,其余条件不变),求粒子离开长方体区域时动能,
与E的关系式。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93a705c82dcd38f11a611140a660dd43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e52ecab58c40494088cc044c7eaa9e2a.png)
(1)平面mnij左侧空间磁场磁感应强度B₁的大小;
(2)粒子离开磁场时位置坐标及在磁场中的运动时间;
(3)若平面mnij右侧空间磁场换成由j到n方向且电场强度E大小可变的匀强电场(电场图中未画出,其余条件不变),求粒子离开长方体区域时动能,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/575ddde9666159e1a10c81145836816d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/15/a3c64031-d9b9-412c-b62b-25f5ba912644.png?resizew=493)
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2023-01-14更新
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1247次组卷
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3卷引用:山东省潍坊市2022-2023学年高三上学期1月期末物理试题
8 . 如图所示,在水平绝缘固定板上方存在左右边界平行、相距
、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,磁场的两边界(边界有磁场)与绝缘板分别垂直相交于M、N。质量为m、电荷量为
的粒子从左边界与M点相距为d的P点水平向右以速度
射入磁场,刚好垂直碰撞绝缘板。已知粒子重力不计,粒子与板碰撞时会被反弹,碰撞过程中,粒子电荷量不变,碰撞时间远小于粒子在磁场中运动时间,碰撞时粒子的水平位移可忽略。
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)若粒子以大小不同的速度从P点水平向右射入磁场,在运动过程中不与挡板碰撞,求粒子的速度范围;
(3)若绝缘板为弹性光滑板,粒子以大小不同的速度从P点水平向右射入磁场,与板碰撞后从右边界射出,求粒子在磁场中运动的最长时间。
(可能用到的运算
,结果均可用分数表示)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b466ce0dbd5c243f683dc9e36e42f2e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0363d58ecc0cdfbe3464076b8820e011.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)若粒子以大小不同的速度从P点水平向右射入磁场,在运动过程中不与挡板碰撞,求粒子的速度范围;
(3)若绝缘板为弹性光滑板,粒子以大小不同的速度从P点水平向右射入磁场,与板碰撞后从右边界射出,求粒子在磁场中运动的最长时间。
(可能用到的运算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2213f2fece367edd1af6bb352ea0359c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/19/76a3a982-bd12-44bd-a65d-022622daa0fd.png?resizew=174)
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2023-01-14更新
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470次组卷
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2卷引用:河北省石家庄市2022-2023学年高三上学期教学质量期末检测物理试题
名校
9 . 如图所示,平面直角坐标系xOy的第二象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从M点以速度
垂直x轴射入磁场,从y轴上的N点射入第一象限时,立即在第一象限内施加一与粒子速度方向垂直的匀强电场,使粒子在第一象限内做类平抛运动且垂直x轴射出电场。不计粒子受到的重力,电场线对应直线的斜率记为k
。
(1)求匀强电场的电场强度大小E与斜率k的关系;
(2)若
,求粒子射出匀强电场时的横坐标
;
(3)当k取多少时,粒子在匀强电场中运动的时间最长,最长时间为多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efe84405e9d44805604b48b6618fc17a.png)
(1)求匀强电场的电场强度大小E与斜率k的关系;
(2)若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9173b446b8ff3ec5506540f277d93a15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79b752f0f189e5d8666daea73e145dff.png)
(3)当k取多少时,粒子在匀强电场中运动的时间最长,最长时间为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/19/62983e9f-8fbd-42af-86ac-e133b48cd467.png?resizew=259)
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2023-01-13更新
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1056次组卷
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7卷引用:新疆维吾尔自治区百所名校2022-2023学年高三上学期1月期末大联考物理试题
新疆维吾尔自治区百所名校2022-2023学年高三上学期1月期末大联考物理试题2023届湖南省湘潭市高三上学期二模物理试题2023届湖南省湘乡市东山学校高三下学期二模物理试题(已下线)黄金卷05-【赢在高考·黄金8卷】备战2023年高考物理模拟卷(辽宁专用)(已下线)预测卷01--冲刺2023年高考物理大题突破+限时集训(湖南专用)(已下线)10.带电粒子在复合场或者组合场中的运动-2022年湖南二模分类汇编2023届湖南省郴州市高三下学期二模物理试题
名校
10 . 真空区域有宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,MN、PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)沿着与MN夹角
为
的方向射入磁场中,刚好没能从PQ边界射出磁场。求
(1)粒子离开磁场位置到入射点的距离;
(2)在磁场中运动的时间。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be6a6301878fed2a01413020b27310a5.png)
(1)粒子离开磁场位置到入射点的距离;
(2)在磁场中运动的时间。
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2023-01-13更新
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537次组卷
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3卷引用:新疆乌鲁木齐市第八中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题