16带电粒子在交变电磁场中的运动-2024年高考物理考前30天计算题模拟精练

考前30天最新模拟题计算题满分精练 专题16 带电粒子在交变电磁场中的运动 1.（11分）（2024浙江9+1高中联盟联考）空腔圆柱的截面圆如图所示，其圆心为O，半径为R，圆面上开有A、B、C、D四个小孔，，，，圆内存在垂直纸面向外的匀强磁场（未知），圆外OB和OC射线范围内存在垂直纸面向内的匀强磁场（未知）。紧靠A孔有两金属板M，N，两板间加上交变电压，其中已知，质量为m，电荷量为q的正电粒子持续由M板静止释放，经电场加速的粒子从A孔沿半径方向进入空腔内部，发现在时刻释放的粒子恰好能从B孔射出磁场，并能经过D孔。已知粒子在电场中加速的时间忽略不计，粒子撞击圆面即被吸收，圆面始终不带电。 第20题图 （1）求从B孔飞出的粒子的速度及截面圆内磁感应强度的大小； （2）求粒子从A孔运动到D孔的时间及比值； （3）紧靠D孔有两金属板，，两板间加上沿半径方向的交变电压，以板出口处点为原点建立直角坐标系，在y轴右侧区域内存在垂直纸面向内的匀强磁场，当时，从点进入磁场的速度最大的粒子恰好从点离开磁场。若要让从点进入磁场的速度最小的粒子也恰好击中点P，则的取值应为多少？ 2．（12分）（2024年3月江苏四市一模）xOy平面内存在着变化电场和变化磁场，变化规律如图所示，磁感应强度的正方向为垂直纸面向里、电场强度的正方向为方向．时刻，一电荷量为质量为m的粒子从坐标原点O以初速沿方向入射（不计粒子重力）．图中，图中．求： （1）时刻粒子的坐标： （2）时间段内粒子速度沿方向的时刻； （3）时间段内粒子轨迹纵坐标的最大值． 3. （2024湖南名校联合体第四次联考） 如图甲所示，在平面直角坐标系xOy的y轴左侧有沿y轴正方向的匀强电场，在y轴的右侧与平行于y轴的屏之间有垂直坐标平面向外的匀强磁场I，磁场的磁感应强度大小为B0，在电场中坐标为（L，0.5L）的P点，以大小为v0的初速度沿x轴正方向射出一质量为m、电量为q的带正电的粒子，粒子刚好从坐标原点O进入磁场并恰好打在屏上的Q点，Q点在x轴上。粒子重力不计。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）y轴到屏间的距离为多少； （3）若在磁场I中再加一个匀强磁场II，磁场II的方向垂直于坐标平面向里，其大小随时间变化如图乙所示，，若粒子从P点射出后在t=0时刻进入磁场，则粒子最终打在屏上的位置离x轴的距离为多少。 4．（16分）(2024海南高考模拟6)如图1所示，在平面直角坐标系的第二象限内存在着沿轴正方向的匀强电场，在第一象限，边长为的正方形区域内存在着垂直于平面的匀强磁场，规定磁场垂直平面向里为正方向。将一带负电的粒子从点以一定的初速度射入电场，然后从点以速度沿着轴正方向进入磁场，此时磁场从时刻开始变化，磁感应强度大小按图2所示做周期性变化（未知），粒子恰好在时刻沿轴正向到达图中的点，不计粒子的重力。 图1 图2 （1）求粒子从点射入时的速度； （2）求粒子在磁场中的运动时间； （3）若大小不变，将周期变为，求粒子离开磁场时的纵坐标． 5. （2024福建漳州第二次质检）如图甲的空间中存在随时间变化的磁场和电场，规定磁感应强度B垂直xOy平面向内为正方向，电场强度E沿x轴正方向为正方向，B随时间t的变化规律如图乙，E随时间t的变化规律如图丙。时，一带正电的粒子从坐标原点O以初速度沿y轴负方向开始运动。已知、、，带电粒子的比荷为，粒子重力不计。 （1）求粒子在磁场中做圆周运动的周期T； （2）求时，粒子的位置坐标； （3）在内，若粒子的最大速度是，求与的比值。 6. （2024黑龙江重点高中3月质检）如图甲所示，在直角坐标系区域内有沿轴正方向的匀强电场，右侧有个以点(3L，0)为圆心，半径为L的圆形区域，圆形区域与轴的交点分别为M、N.现有一质量为 m，带电量为e的电子，从轴上的A点以速度沿轴正方向射入电场，电场强度E =,飞出电场后恰能从M点进入圆形区域，不考虑电子所受的重力.求: （1）电子进入圆形区域时的速度方向与轴正方向的夹角; （2）A点坐标; （3）若在电子刚进入圆形区域时，在圆形区域内加上图乙所示周期性变化的磁场（以垂直于纸 面向外为磁场正方向），最后电子从N点处飞出.速度方向与进入磁场时的速度方向相同.求：磁感应强度大小、磁场变化周期T各应满足的关系表达式. 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 考前30天最新模拟题计算题满分精练 专题16 带电粒子在交变电磁场中的运动 1.（11分）（2024浙江9+1高中联盟联考）空腔圆柱的截面圆如图所示，其圆心为O，半径为R，圆面上开有A、B、C、D四个小孔，，，，圆内存在垂直纸面向外的匀强磁场（未知），圆外OB和OC射