专题51 旋转圆放缩圆磁聚焦模型-2024高考物理二轮复习80模型最新模拟题专项训练

2024高考物理二轮复习80热点模型 最新高考题模拟题专项训练 模型51 旋转圆、放缩圆、磁聚焦模型 最新高考题 1．(2020·全国卷Ⅰ)一匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为(　　) A． B． C． D． 1．（10分）（2020年7月浙江选考）某种离子诊断测量简化装置如图所示。竖直平面内存在边界为矩形、方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，探测板平行于水平放置，能沿竖直方向缓慢移动且接地。a、b、c三束宽度不计、间距相等的离子束中的离子均以相同速度持续从边界水平射入磁场，b束中的离子在磁场中沿半径为R的四分之一圆弧运动后从下边界竖直向下射出，并打在探测板的右边缘D点。已知每束每秒射入磁场的离子数均为N，离子束间的距离均为，探测板的宽度为，离子质量均为m、电荷量均为q，不计重力及离子间的相互作用。 （1）求离子速度v的大小及c束中的离子射出磁场边界时与H点的距离s； （2）求探测到三束离子时探测板与边界的最大距离； （3）若打到探测板上的离子被全部吸收，求离子束对探测板的平均作用力的竖直分量F与板到距离L的关系。 最新模拟题 1. (2024湖北宜城一中质检)如图所示，在平板PQ上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。某时刻有a、b、c三个电子（不计重力）分别以大小相等、方向如图所示的初速度va、vb和vc经过平板PQ上的小孔O垂直射入匀强磁场。这三个电子打到平板PQ上的位置到小孔O的距离分别是、和，电子在磁场中运动的时间分别为ta、tb和tc。整个装置放在真空中。则下列判断正确的是（　　） A. =< B. << C. ta＞tb＞tc D. ta=tc＜tb 2．（2023湖北荆门三校5月联考）（15分）如图所示，在纸面内有一平面直角坐标系xOy，其第一象限内有一沿y轴负方向的有界匀强电场，其右侧边界满足方程y=x2，如图中虚线所示，电场强度大小E= 4V/m。第三象限内（包含x轴负半轴）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。在第一象限内虚线右侧、纵坐标0 ≤ y ≤ 0.25m区域内有大量（速度相等）沿x轴负方向运动的带电粒子，粒子电荷量q=＋8×10－6C，质量m=1×10－6kg。已知从边界上横坐标为x= 0.1m以初速度v0处飞入的粒子从坐标原点飞出电场区域，不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，求： （1）粒子的初速度v0； （2）所有粒子离开电场时，其速度方向与x轴负方向所成夹角的范围； （3）粒子在磁场中运动的最短时间和出磁场的坐标。 3. 如图所示，有一粒子源，可以产生某种质量为m，电荷量为q的带正电离子，离子从静止开始经M和N两板间的电场加速后，从cd边的中点O沿纸面以与Od成30°角的方向射入边长为a的正方形abcd边界内的匀强磁场区域，已知匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计粒子的重力以及离子间的相互作用。求： （1）若要离子全部从ab边射出，加速电场MN两板间的电压U满足的条件； （2）若加速电场MN两板间的电压，离子在磁场中运动的时间t。 4. 如图所示，在y>0的区域内存在垂直于xOy平面向里，大小为B的匀强磁场，y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子（不计重力）自y轴上的点P以初速度v0沿x轴正方向射出，经点M（L，0）进入磁场，且速度与x轴正方向的夹角为60°，经磁场偏转后从x正半轴上的点N离开磁场。 （1）求匀强电场的场强大小E以及点P的坐标； （2）求MN两点间距d以及粒子在磁场中运动的时间t0； （3）若粒子运动到点N瞬间，将y<0的区域的电场撤去，改为垂直于xOy平面向里，大小为λB（λ>0）的匀强磁场，结果使得粒子的轨迹在之后的运动中能够与y轴相切，试求λ的可能取值。 5.（15 分）（2023江苏扬州考前质检）如图所示，y 方向足够长的两个条形区域，宽度分别为 l1=0.1m 和 l2=0.2m，两区 域分别分布着磁感应强度为 B1 和 B2 的磁场，磁场方向垂直于 xoy 平面向外，磁感应强度 B2=0.1T．现有大量粒子从坐标原点 O 以恒定速度 v=2×106m/s 不断沿 x 轴正方向射入磁 场，由于 B1 的大小在 0~0.5T 范围内可调，粒子可从磁场边界的不同位置飞出．已知带电 粒子的电量 q=﹣2×10-8C，质量 m=4×10-16kg，不考虑带电粒子的重力．求： （1）要使粒子能进入 B2的磁场，B