专题13 电场+磁场模型-2023年高考物理磁场常用模型最新模拟题精练

2023年高考物理《磁场》常用模型最新模拟题精练 专题13. 电场+磁场模型 1.(2023陕西省名校期末联考)如图所示,平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场;在xOy直角坐标平面内,第一象限有沿轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里,磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以水平向右、大小为的初速度沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场,进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成角。求: (1)金属板M、N间的电场强度; (2)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC; (3)若已知,只有在第四象限磁场反向且大小变化,其它条件均不变,要使正离子无法运动到第二象限,则磁感应强度B大小应满足什么条件? 2. (2023湖南郴州重点高中质检)两金属板MN平行放置,金属板右侧的矩形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场,P、Q分别为ad边和bc边的中点,ab=3L,ad=2L,金属板与矩形区域的轴线PQ垂直,如图所示。质量为m、电荷量为q的粒子在M板附近自由释放,经两板间电压加速后,穿过N板上的小孔,以速度v沿轴线PQ进入磁场区域,并由b点离开磁场。不计粒子重力,求: (1)加速电压U的大小; (2)矩形磁场中磁感应强度的大小; (3)若在矩形磁场右侧,分布着另一个一条边平行于ab边的矩形磁场区域efgh(未画出),粒子经过efgh偏转后恰好回到出发位置,求矩形磁场efgh的最大磁感应强度及对应的面积。(cos=0.8,sin=0.6) 3. (2022湖北鄂东南示范性高中联考) 15.(14分)如图甲所示,真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经电场加速后,由小孔O沿两平行金属板M、N的中心线射入板间,加速电压为,M、N板长为L,两板相距,加在M、N两板间的电压随时间t变化的关系图线如图乙所示,图中未知,M、N板间的电场可看成匀强电场,忽略板外空间的电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内,两板电压可视作不变。板M、N右侧存在一范围足够大的有界匀强磁场区,磁场左边界PQ与M、N板垂直,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度,已知电子的质量为m,电荷量为e。 (1)求电子加速至O点的速度大小; (2)若所有电子都能从M、N金属板间射出,求的最大值; (3)通过计算说明电子在PQ上进磁场与出磁场两点间的距离与无关。 4. .(2022南京三模)(16分)如图所示,竖直平面内有两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ,竖直边界线MN、PQ相距L,磁场Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度大小之比为3∶5,方向均垂直纸面向里,磁场之间有水平向右的匀强电场.自MN上S点水平向左释放一带正电粒子甲,甲在电、磁场中形成轨迹封闭的周期性运动.较长时间后撤去该粒子,又在S点竖直向下往电场内释放另一个相同粒子乙,也可形成轨迹封闭的周期性运动.已知粒子电荷量为q、质量为m,两粒子释放的初速度大小均为v0.求: (1) 匀强电场电场强度E的大小; (2) 粒子乙在电、磁场中的运动周期T乙; (3) 将两磁场的磁感应强度同时增大为原来的k倍(k>1),两粒子在各自的运动中可通过PQ上同一位置,k为多大. 5. (2022湖北武汉武昌5月质检)如图所示,在x轴上方存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,在x轴下方存在竖直向上的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q、重力不计的带正电粒子从y轴上的P(0,h)点沿y轴正方向以某初速度开始运动,一段时间后,粒子与x轴正方向成θ=60°第一次进入电场。求: (1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小v; (2)若粒子经过y轴上Q点时速度方向恰好与y轴垂直,匀强电场的电场强度大小E1; (3)若仅改变匀强电场场强的大小,使粒子在第一次进入电场再第一次离开电场后就能沿y轴正方向通过P点,改变后的匀强电场场强E多大? 6. (2022河南三市一模)如图所示,O为坐标原点,C点在y轴上。ABCO为一边长为d=0.2m的正方形区域,AB和OC为金属网(粒子可以通过),且两者间加有0~16V的可调电压,在该区域内产生水平向右匀强电场。BC为一绝缘档板,粒子到达档板会被吸收而不产生其它影响。直线OD右侧存在匀强磁场,OD与x轴正方向成α=53°角,磁场方向垂直纸面向外。现从OA的中点P以v0=3×103m/s的初速度竖直向上连续发射比荷为=1×106C/kg的带正电粒子(不计粒子重力和粒子之间的相互作用力,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求: (1)粒子经过OD边界时,能够达到的最高点位置坐标; (2)若在电压可调范围内,所有粒子均不能进入第四象限,求磁感应强度大小的取值范围。 7.