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2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题  

2013-03-24 18:48:27|  分类: 2013届高考模拟试 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1、2013云南一模)如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关K 后导体棒中的电流为I,导体棒平衡时,弹簧伸长量为x1;;调转图中电源极性使棒中电流反向,导体棒中电流仍为I,导体棒平衡时弹簧伸长量为x2。忽略回路中电流产生的磁场,则磁感应强度B的大小为

A.2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(x1+x2)      B. 2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(x2-x1)2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客

C. 2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(x2+x1)         D. 2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(x2-x1

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答案:D解析:由平衡条件,mgsinα=kx1+BIL,调转图中电源极性使棒中电流反向,由平衡条件,mgsinα+BIL =kx2,联立解得B=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(x2-x1).

2、2013河北省石家庄二模)如图所示,有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁感应强度为B,其边界为一边长为 L的正三角形,A、B、C为三角形的三个顶点.若一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客AB边上的某点P垂直于AB边竖直向上射入磁场,然后能从BC边上某点Q射出.关于P点入射的范围和从Q点射出的范围,下列判断正确的是

A. 2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客                 B. 2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客

C. 2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客                    D. 2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客

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3、20132013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客江省金华十校联考).一圆柱形磁铁竖直放置,如图所示,在它的下方有一带正电小球置于光滑绝缘水平面上,小球在水平面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是

    A.小球所受的合力可能不指向圆心

    B.小球所受的洛仑兹力指向圆心

    C.俯视观察,小球的运动方向一定是顺时针

    D.俯视观察,小球的运动方向一定是逆时针

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4、2013浙江省金华十校联考)如图所示为一电流表的原理示意图。质量为m= 20g的均质细金属棒MN的中点处通过挂钩与竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k。在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于ab边长度。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合;当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度。若已知弹簧的劲度系数为8.0Nmab边长度为0.20 mbc边长度为0050 mB=040T.不计通电时电流产生的磁场的作用,此电流表的量程为

   A.5.0A   

   B.3.0A

   C.2.5A   

   D.1.0A

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答案:A

解析:由BI·ab=k·bc,解得I=5.0A,选项A正确。


5、2013甘肃省甘谷质检)如右图所示,电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面。不加磁场时,电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M,加磁场后电子束偏转到P点外侧。现要使电子束偏转回到P点,可行的办法是 

A.增大加速电压

B.增加偏转磁场的磁感应强度

C.将圆形磁场区域向屏幕靠近些

D.将圆形磁场的半径增大些

 

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6、(2013江苏四校联考)显像管的简要工作原理如图所示:阴极K发出的电子(初速度可忽略不计)经电压为U的高压加速电场加速后,沿直线PQ进入半径为r的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面,圆形磁场区域的圆心OPQ直线上,荧光屏MPQ垂直,整个装置处于真空中.若圆形磁场区域内的磁感应强度的大小或方向发生变化,都将使电子束产生不同的偏转,电子束便可打在荧光屏M的不同位置上,使荧光屏发光而形成图象,其中Q点为荧光屏的中心.已知电子的电量为e,质量为m,不计电子重力.

(1)求电子射出加速电场时的速度大小;

(2)若圆形区域的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,求电子离开磁场时的偏转角(即出射方向与入射方向所夹的锐角)θ的大小.

(3)若阴极在发出电子的同时还发出一定量的SO42离子,SO42离子打在2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客荧光屏上,屏上将出现暗斑,称为离子斑.请根据下面所给出的数据,通过计算说明这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的哪一部位.(电子的质量m=9.1×10-31kg,SO42离子的质量m′=1.6×10-25kg,不计SO42离子所受的重力及与电子之间的相互作用)
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2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(3)SO42离子离开磁场时的偏转角满足θ′满足
     2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客 2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客                  2分
所以有    2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客         2分

即SO42离子的偏转角远小于电子的偏转角,所以,观看到的离子斑将主要集中在荧光屏上的中央位置附近。

7、2013甘肃省张掖市一诊)如图所示,在xoy坐标系中,y>0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(方向未画出)。已知oa=oc=cd=L, ob=L/4。现有一群带电粒子,质量为m,电荷量大小为q (重力不计),分布在y轴的ab之间。t=0时刻,这群带电粒子以相同的初速度v0沿x轴正方向开始运动。观察到从a点出发的带电粒子恰好从d点第一次2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客进入磁场,然后从O点第次离开磁场。试回答:

(1) 判断匀强磁场的方向;

(2) 带电粒子第一次进入磁场的位置坐标x与出发点的位置坐标y的关系式;

(3) 带电粒子第一次离开磁场的位置坐标x1与出发点的位置坐标y的关系式2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客

解:(1)由带电粒子在电场中的偏转方向可知带负电,在根据它在磁场中的圆周运动情况,   

   由右手定则知磁场垂直纸面向里。   (2分)

  (2)从任意点出发的粒子在电场中做类平抛运动,

   2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客 ------------1分       2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客 ------------1分

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8、2013湖南省娄底市期末)如图所示,磁感应强度大小=0.15T、方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径=0.10m的圆形区域内,圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端跟很大的荧光屏MN相切于x轴上的A点。置于原点的粒子源可沿x轴正方向以不同的速度射出带正电2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客的粒子流,粒子的重力不计,比荷q/m=1.0×108C/kg

    (1)请判断当粒子分别以v1=1.52013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客×106m/s和v2=0.52013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客×106m/s的速度射入磁场时,能否打到荧光屏上?

(2)要使粒子能打在荧光屏上,求粒子流的速度v0的大小应满足的条件。

(3)若2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客粒子流的速度v0=3.0×106m/s,且以过O点并垂直于纸面的直线为轴,将圆形磁场逆时针缓慢旋转90°,求此过程中粒子打在荧光屏上离A的最远距离。

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解:(1)当粒子速度为v1时,洛伦兹力提供向心力

得:qv1=mv12/r1,…………1分

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9、2013228日湖北武汉调研)如图所示,K是粒子发生器,D1D2D3是三块挡板,通过传感器可控制它们定时开启和关闭,D1D2的间距为LD2D3的间距为2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客。在以O为原点的直角坐标系Oxy中有一磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,y轴和直线MN是它的左、右边界,且MN平行于y轴。现开启挡板D1D3,粒子发生器仅在t=0时刻沿x轴正方向发射各种速率的粒子,D2仅在t=nTn=012…,T为周期)时刻开启,在t=5T时刻,再关闭挡板D3,使粒子无法进入磁场区域。

已知挡板的厚度不计,粒子质量为m、电荷量为+qq大于0),不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,整个装置都放在真空中。

(1)求能够进入磁场区域的粒子的速度大小;

(2)已知从原点O进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为(0,2)的P点,应将磁场边界MN在Oxy平面内如何平移,才能使从原点O进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为(2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客,6 )的Q点?

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2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客所以,能够进入磁场区域的粒子的速度为  2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客 n=1、2、3)            3分

(2)进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为(0 cm,2 cm)的P点,所以R=1 cm。粒子在磁场中匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力  2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客                     2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客

10、2103浙江省六校联盟联考)在xoy平面内,直线OPy轴的夹角2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客=45o。第一、第二象限内存在大小相等,方向分别为竖直向下和水平向右的匀强电场E;在x轴下方有垂直于纸面向外的匀强磁场B,如图所示。现有一带正电的粒子从直线OP上某点A-L, L)处静止释放。设粒子的比荷2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客,粒子重力不计,其中EBmq均未知。求:

    (1)粒子进入磁场时与x轴交点的横坐标。

    (2)粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角。

    (3)如果在直线OP上各点释放许多个上述带电粒子(粒子间的相互作用力不计),试证明各带电粒子2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线(提示:写出圆心点坐标x、y的函数关系)。

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2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客将B=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客代人上式得R=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客.

所以圆心坐标为:x=2L-2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客R,y=-2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客R。

R=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客.代人并消去L得:x=4y2+y。

此方程为一抛物线方程。即各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线。

11、右图中左边有一对平行金属板,两板相距为d.电压为U;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入磁2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客场区域,最后从圆形区城边界上的F点射出.已知速度的偏向角为θ,不计重力。求

(1)离子速度v的大小;

(2)离子的比荷q/m

(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t

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解:

解析:(1)离子在平行金属板之间做匀速直线运动

      2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客    2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(1分)   得2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客  (1分)

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12、2013山东省临沂市质检)如图甲所示,在水平放置的两平行金属板的右侧存在着有界的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场边界2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客与平行板的中线2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客垂直。金属板的两极板间的电压2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客,匀强磁场的磁感应强度2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客。现有带正电的粒子以2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客的速度沿两板间的中线2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客连续进入电场,恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场。已知带电粒子的比荷2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客,粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计(结果保留两位有效数字)

(1)求射入电场的带电粒子射出电场时速度的大小和方向。

(2)为使射入电场的带电粒子不会由磁场右边界射出,该匀强磁场区的宽度至少为多大?

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13、2013天津市滨海新区五校联考)如图所示装置中,区域中有竖直向上的匀强电场,电场强度为E区域内有   垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B。区域中有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度为2B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上的A点与OP60°角射入区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入区域的匀强磁场中。
   求:(1)粒子在区域匀强磁场中运动的轨道半径。
      
2OM间的距离。
      
3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间。

2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用时间为

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14、2013甘肃省名校质检)如图所示装置中,区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客向上和水平向右的匀强电场,电场强度分别为EE/2;Ⅱ区域内有垂直向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上的A点与OP60°角射入Ⅱ区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中。求:

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(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径

(2)O、M间的距离

(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间

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15、2013北京市通州区期末)右图中左边有一对平行金属板,两板相距为d.电压为U;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入磁场区域,最后从圆形区城边界上的F点射出.已知速度的偏向角为θ,不计重力。求

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(1)离子速度v的大小;

(2)离子的比荷q/m

(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t

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16、2013河南省南阳市期末)如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E;在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为BCDx轴上,它们到原点O的距离均为a,θ=30°,现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点由静止释放,不计重力作用和空气阻力的影响.

   (1)若粒子第一次进入磁场后恰好垂直CM射出磁场,求P、O间的距离;

   (2)P、O间的距离满足什么条件时,可使粒子在电场和磁场中各运动3次?

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17、2013湖北省襄阳市3月质检) 如图所示,在直角坐标xOy平面y轴左侧(含y轴)有一沿y轴负向的匀强电场,一质量为m,电量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度v0沿x轴正向进入电场,从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客=30°Q点坐标为(0-d),在y轴右侧有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域(图中未画出),磁场磁感应强度大小2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客,粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场.不计粒子重力,求:

(1)电场强度大小E

(2)如果有界匀强磁场区域为半圆形,求磁场区域的最小面积;

(3)粒子从P点运动到O点的总时间.

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2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客若半圆形磁场区域的面积最小,则半圆形磁场区域的圆心为2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客

可得半径2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(2分)半圆形磁场区域的最小面积2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客(1分)

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18、2013安徽省江南十校联考)如图所示,在直角坐标系xOy内,有一质量为m,电荷量为+q的粒子A从原点O沿y 轴正方向以初速度V0射出,粒子重力忽略不计,现要求该粒子能通过点P(a, -b),可通 过在粒子运动的空间范围内加适2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客当的来实现。

 (1)   若只在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,使粒子A在磁场中作匀速 圆周运动,并能到达P点,求磁感应强度B的大小;

(2) 若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷 Q,使粒子A在2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客Q产生的电场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电量大小;

(3) 若在整个I、II象限内加垂直纸面向外的 匀强磁场,并在第IV象限内加平行于x轴,沿x轴 正方向的匀强电场,也能使粒子A运动到达P点。如果此过程中粒子A在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小

 

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2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客由牛顿第二定律可知

2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客…………(2分)

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19、2013江西省九江市七校联考)如图所示,在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OAOAx轴正方向夹角为30°OAy轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1,第二象限存在水平向右的匀强电场E2,其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场,2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场,经磁场垂直x轴进入偏转电场E2,过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1,已知OP=h,不计粒子重力,求:

   (1)粒子经过Q点时的速度大小;

   (2)匀强电场电场强度E1的大小;

   (3)粒子从Q点运动到P点所用的时间。

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在磁场中运动时间:t1=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客·T=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客……⑨  (2分)

    在电场E2中运动时间:t2=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客……(10)   (1分)

    Q点运动到P点的时间:t=t1+t2=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客……(11) (2分)

20、2013浙江省六校联考)有一种“双聚焦分析器”质谱仪,工作原理如图所示。加速电场的电压为U,静电分析器中有会聚电场,即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心O1 ,磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器。而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界,2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客又垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器。测量出Q点与圆心O2的距离为d,位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为d/2。(题中的UmqRd都为已知量)

(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;

(2)求磁分析器中磁感应强度B的大小;

(3)现将离子换成质量为4m ,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变。磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离。

 

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(1)(共6分)设离子进入静电分析器时的速度为v,离子在加速电场中加速的过程中,根据动能定理 有

                   2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客                    ①  2

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21、2013云南一模)如图所示,真空中有一半径r=0.5m的圆形磁场区域,圆与x轴相切于坐标 原点O,磁场的磁感应强度大小5 = 2x10-3T,方向水平向里,在x1=0.5m-与 X2 =1.0m区域内有一个方向竖直向下的匀强电场,电场强度E=2.0xl03N/C。在x = 2.0m处有竖直放置的一足够大的荧光屏。现将比荷为q/m=1x109C/kg的带负电粒子从0点处射入磁场,不计粒子所受重力。sin37°=0.6cos37°=0.8)

(I)若粒子沿y轴正方向射入,恰能从磁场与电场的相切处进入电场,求粒子最后到达 荧光屏上位置的y坐标。

(2)若粒子以(I)问中相同速率从0点与y轴成37°角射入第二象限,求粒子到达荧 光屏上位置的y坐标。

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解析:(1)根据几何关系:R=r=0.5m,

由牛顿第二定律,qvB=m2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客

粒子在磁场中运动过程。y1=r=0.5m。

粒子进入电场后做类平抛运动,L=vt,y2=2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客at2,ma=qE,

tanθ=vy/vx=at/v,

粒子飞出电场后做匀速直线运动,y3=Ltanα

y= y1+y2+y3

代入数据解得:y=1.75m。

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(2)粒子射出磁场时,速度与x轴平行,粒子将垂直电场线射入电场,如图乙所示。

根据几何2013高考模拟新题精选分类解析第六磁场试题 - dsl62389 - 学苑博客关系可得:y’=y+Rsin37°。

代入数据解得:y’=1.75m+0.5×0.6m=2.05m。


22、2013山东省淄博市一模)如图,空间区域Ⅰ中存在着水平向右的匀强电场,电场强度为E,边界MN垂直于该电场MN右侧有一O为圆心的圆形匀强磁场区域Ⅱ,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B圆形磁场区域的正下方有一宽度为L的显示屏CD,显示屏的水平边界CD两点到O点的距离均为L质量为m、带电量为+q的粒子,从A点由静止释放,经电场加速后,沿AO方向进入磁场,恰好打在显示屏上的左边界C.已知A点到MN的距离为s不计粒子重力,

 (1)粒子在磁场中的轨道半径r

(2)圆形磁场的半径R

(3)改变释放点的位置,使从A点释放的粒子仍能沿AO方向进入磁场且都能打在显示屏上时,释放点AMN的距离范围.

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释放点AMN的距离在s9s之间.                      1分                

 

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