1、欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚，qq：23553945572016高考最新原创模拟题分类解析II-10专题十、带电粒子在电磁场中的运动1.(18分) (2016北京四中模拟)飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器。已知极板a、b间的电压为U0，间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及经过a板时的初速度。（1）若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与
2、比荷k（k=，q和m分别为离子的电荷量和质量）的关系式；（2）若在M、N间只加上偏转电压U1，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场。已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m，元电荷为e。要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值Bm。2（18分）（2016东北三校联考）如图所示，在水平面内固定一个半径为R的半圆形光滑细玻璃管，处于垂直纸面方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。以管的一端O为坐标原点，以其直径为x轴建立平面直角坐标系。一个质量为m，带电量为+q的小球（小球可视为质点）从O端以一定的初速度入射，
3、在玻璃管内运动时恰好不受玻璃管侧壁的作用力。（1）判断所加磁场的方向，并求出小球入射的初速度大小；（2）若撤掉磁场，在水平方向施加一个沿y轴负向的匀强电场，已知小球在玻璃管内运动过程中，动能最小值为入射动能的一半，请写出小球在管内运动的动能EK随x变化的函数；（3）在（2）问题的基础上，求小球受到玻璃管侧壁作用力的最小值。3（14分）（2016北京东城期末）如图所示，两块平行极板AB、CD正对放置，极板CD的正中央有一小孔，两极板间距离AD为d，板长AB为2d，两极板间电势差为U，在ABCD构成的矩形区域内存在匀强电场，电场方向水平向右。在ABCD矩形区域以外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强
4、磁场。极板厚度不计，电场、磁场的交界处为理想边界。第20题图CDDOAB一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子在极板AB的正中央O点，由静止释放。不计带电粒子所受重力。求带电粒子经过电场加速后，从极板CD正中央小孔射出时的速度大小；为了使带电粒子能够再次进入匀强电场，且进入电场时的速度方向与电场方向垂直，求磁场的磁感应强度的大小，并画出粒子运动轨迹的示意图。通过分析说明带电粒子第二次离开电场时的位置，并求出带电粒子从O点开始运动到第二次离开电场区域所经历的总时间。4（13分）（2016江西赣州期末）如图所示，在坐标系的第一、四象限存在一宽度为a、垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度的大小为B；
5、在第三象限存在与y轴正方向成=60角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在点P(，)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出；将粒子源沿直线PO移动到Q点时，所发出的粒子恰好不能从EF射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。求：（1）匀强电场的电场强度；（2）P、Q两点间的距离；（3）若仅将电场方向顺时针转动60，粒子源仍在PQ间移动并释放粒子，试判断这些粒子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围。5、（2016甘肃师大附中期末）如图所示，在半径分别为和的同心圆（圆心在O点）所形成的圆环区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为
6、B，在大圆边界上A点有一粒子源，垂直AO向左发射一质量为，电荷量为，速度大小为的粒子，求：（1）若粒子能进入磁场发生偏转，则该粒子第一次到达磁场小圆边界时，粒子速度相对于初始方向偏转的角度； （2）若粒子每次到达磁场大圆边界时都未从磁场中射出，那么至少经过多长时间该粒子能够回到出发点A6（18分）（2016湖北七校联考）如图甲所示，有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为=45，紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N，磁场边界上的O点与N板在同一水平面上，O1、O2为电场左右边界中点。在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）。某
7、时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b。结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动，由电场中的O2点射出；粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场。不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T未知。求：（1）粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb；（2）粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t；（3）如果金属板间交变电场的周期，粒子b从图乙中t=0时刻进入电场，求要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件。 8（19分）(2016山东平度模拟)如图所示，区存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B10.4T。电场的方向竖直
8、向下，电场强度= 2.0105 V/m，两平板间距；、区为对称的1/4圆弧为界面的匀强磁场区域，磁场垂直纸面方向，对应磁感应强度分别为B2、B3；区为有界匀强电场区域，电场方向水平向右，电场强度，右边界处放一足够大的接收屏MN，屏MN与电场左边界的距离。一束带电量q = 8.010-19 C，质量m = 8.010-26 kg的正离子从区左侧以相同大小的速度v0(未知)沿平行板的方向射入区，恰好能做直线运动，穿出平行板后进入或区的磁场区域，且所有粒子都从同一点射出，进入区后打在接收屏MN上。（不计重力），求：（1）正离子进入区时的速度大小v0 ；（2）正离子打在接收屏上的径迹的长度；（3）、区
9、的磁感应强度、的大小与方向。 OO屏d2d1E2B2B1E1B3MNA B CD9.（13分）（2016山东泰安期末）如图，在坐标系xOy第I II象限以坐标原点O为圆心的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场。位于P（a，0）处的粒子源可以沿坐标平面向磁场内各个方向发射质量为m、电荷量为q、速率为v的带正电粒子，不计粒子重力，忽略粒子间的相互作用。已知所有射入磁场的粒子均从x轴上离开，且沿+y方向射入磁场的粒子，从Q（-3a，0）点射出。求：（1）匀强磁场的磁感应强度；（2）磁场区域的最小半径；（3）沿与+y成30方向射入磁场的粒子，经过y轴时的纵坐标值。浙江、福建、安徽、江西、广东、广西 资源投稿 qq：2355394557
