2013高考物理 模拟新题精选分类解析（第12期）专题19 带电离子在复合场中的运动.doc

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1、2013高考物理 模拟新题精选分类解析（第12期）专题19 带电离子在复合场中的运动1.（20分）（2013天津市五区调研）如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图，竖直金属板MN之间加有电压，M板有一电子源，可不断产生速度可忽略不计的电子，电子电荷量为e，质量为m，N板有一与电子源正对的小孔O。金属板的右侧是一个半径为R的圆筒，可以围绕竖直中心轴逆时针转动，圆筒直径两端的筒壁上有两个正对的小孔O1、O2两孔所需要的时间是t=0.2s。现圆筒内部有竖直向下的磁场，磁场磁感应强度B=。圆筒匀速转动以后，凡是能进入圆筒的电子都能从圆筒中射出来。试求：（1）金属板MN上所加电压U的大小（2）圆筒转动的最

2、小角速度（3）若要求电子从一个孔进入圆筒后必须从另一个孔射出来，圆筒转动的角速度多大？ 2. （18分）（2013江西省景德镇三模）如图所示，质量为m、带电量为q的离子沿垂直于磁场方向射入磁感应强度为B0的匀强磁场中。在垂直穿过图中标号为0的薄板后，圆运动的半径减小为原来的（k1），此薄板的厚度为d0.以后它又将连续垂直穿过标号为1、2、3、等同样材料的薄板（各板间均有与B0方向相同的匀强磁场且离子在穿过薄板时受到的阻力大小相等），并且要求每穿过一板后的速度为穿过前的，而圆运动的半径保持不变。这就需要各板厚度不同和各相邻两板间的磁场的磁感应强度不同。运动中离子电量保持不变，各薄板平面均通过圆心

3、O，板间夹角均为,.求：（1）求;（2）第2块薄板厚度；（3）离子在第0块到第10块薄板间磁场中运动的时间 （离子穿过板的时间可忽略不计）。3（20分）（2013浙江省名校质检）如图所示，直线MN与水平线夹角为60o，其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B；直线PQ垂直MN，且PQ与MQ包围的空间有一匀强电场，电场方向平行于PQ。有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子在纸面内以v0的水平初速度从A点飞入磁场，粒子进入磁场t0（t0未知）时间后立即撤除磁场，之后粒子垂直MQ边界从C点（图中未画出）飞入电场；随后粒子再次通过C点。粒子在以上整个过程中所用总时间恰为此带电粒子在磁

4、场中运动一周所需的时间，粒子所受的重力不计。试求：（1）粒子在磁场中运动的时间t0；（2）匀强电场场强E的大小。4（18分）（2013年5月西北工业大学附中质检） 如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B10.20 T，方向垂直纸面向里，电场强度E11.0105 V/m，PQ为板间中线紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界线AO，与y轴的夹角AOy45，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B20.25 T，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度E25.0105 V/m，在x轴上固定一水平的荧光屏一束带电荷量q8.01019 C、

5、质量m8.01026 kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4 m)的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置C.求：(1)离子在平行板间运动的速度大小；(2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标；(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2应满足什么条件？5.（18分）（哈六中2013届高三第二次模拟考试）如图所示，真空中有以（r，0）为圆心，半径为 r 的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为 B ，方向垂直于纸面向里，在 y = r 的虚线上方足够大的范围内，有水平向左的匀强电场，电

6、场强度的大小为 E ，现在有一质子从O点沿与 x 轴正方向斜向下成 30o 方向（如图中所示）射入磁场，经过一段时间后由M点（图中没有标出）穿过y轴。已知质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r ，质子的电荷量为 e ，质量为 m ，不计重力 、阻力。求：（1）质子运动的初速度大小. （2）M点的坐标. （3）质子由O点运动到M点所用时间.6（18分）（2013广州市三模）如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进

7、入磁场时与边界MN成60角，最终粒子从边界MN离开磁场.求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r；（2）两边界MN、PQ的最小距离d；（3）粒子在磁场中运动的时间t.7（18分）（2013年5月山西省四校联考）如图所示，匀强磁场分布在0x2L且以直线PQ为下边界的区域内，OPQ=30o。y0的区域内存在着沿y轴正向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计粒子重力）从电场中一点M（-L，-）以初速度v0沿x轴正方向射出后，恰好经过坐标原点O进入第I象限，最后刚好不能从磁场的右边界飞出。求：（1）匀强电场的电场强度的大小E；（2）匀强磁场的磁感应强度的大小B；（3）粒子从M点出发到离开

8、磁场过程中所用的时间。8.（18分）（2013山东省德州市考前训练题3）如图，在xoy平面内第二象限区域内有垂直纸面向内的匀强磁场B，其大小为0.2T，在A（-6cm，0）点有一粒子发射源，向x轴上方180范围内发射v=2.0107m/s的负粒子，粒子的比荷为2.0109C/kg，不计粒子重力，求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径（2）粒子在磁场中运动的最长时间是多少？（3）若在范围内加一与y轴平行向下的匀强电场，从y轴最上方飞出的粒子经过电场后恰好沿x轴正向从右边界飞出，试求出射点的坐标9（18分）（2013山东省德州市考前训练题1）如图所示，真空中直角坐标系XOY，在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板M、N，两板间距为d。所加电压为U，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场。一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动，从A点（L，0）垂直于x轴进入第二象限，从P（0，2L）进入第一象限，然后离子垂直于x轴离开第一象限，不计离子的重力，求：（1）离子在金属板间运动速度V0的大小（2）离子的比荷q/m（3）从离子进入第一象限开始计时，离子穿越x轴的时刻10