单元过关(十三)带电粒子在组合场、复合场中的运动-【衡水真题密卷】2026年高考物理单元过关检测(冀辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏滇川B版)

·物理· 参考答案及解析 nd (1分) M (2)设带电粒子在第一象限磁场中运动的时间为 X 60°x t1,则 3·24 t1= 2nd (1分) 0 30 甲 设带电粒子在第二象限磁场中做圆周运动的半 (3)对带电粒子受力分析可知，速度在x轴的分 径为R2,由洛伦兹力提供向心力 量vx会产生x轴负方向的阻力与y轴负方向的 q0·3B=mR2 (2分) 洛伦兹力；速度在y轴的分量vy,会产生y轴正 方向的阻力与x轴负方向的洛伦兹力，其受力分 2 解得R,=3d (1分) 析如图所示在x轴上，由动量定理有 带电粒子的运动轨迹如图甲所示 -(kvx十Bqvy）·△t=m△w (1分) 设粒子第四次经过x轴时在第三、四象限运动的 由微元法累加后可得 总时间为t2,在第二象限运动的时间为t3,则 -kx-Bad=m(0-vo) (2分) 4 mvo 42X3*·2d 解得x= (1分) 16πd 2k (1分) 00 3U0 ↑ 22 9vo (1分) 00 因此带电粒子自M点进入磁场到第四次经过x Bqu Y U, 轴所经历的时间 t=t1+t2十t3 (1分) 丙 58πd 解得t=9v0 (1分) 2025一2026学年度单元过关检测（十三） 物理·带电粒子在组合场、复合场中的运动 一、单项选择题 射入，由左手定则可知，质子受竖直向下的洛伦兹 1.B【解析】质子恰好做直线运动，由左手定则可 力，仍受向下的电场力，不满足受力平衡，不能做 知，质子受竖直向上的洛伦兹力，则质子受到的电 直线运动，D错误。 场力竖直向下，电场方向向下，则P极板接电源的 2.B【解析】设粒子的初速度为0，电场、磁场均存 正极，由平衡条件有Eg=g0B,又有E=y, ,联立 在，粒子恰好沿直线运动，可得q℃B=qE,撤去磁 场后，粒子在电场中做类平抛运动，可得y=vot, 解得B一，A错误，B正确：若仅将质子换成电 x= 2a1。又gE=ma,撒去电场后，粒子在磁场 子，由左手定则可知，电子受竖直向下的洛伦兹 力，受向上的电场力，仍满足受力平衡，能沿直线 中做匀速圆周运动，则有g0B=m0 ,联立，解得 运动，C错误；若质子以速度0从右侧沿中心线 r=1m。若仅撤去磁场，粒子将从点(2,2)射出， 。9· 1B 真题密卷 单元过关检测 可知粒子受洛伦兹力时与电场力方向相反，结合 大，由前面分析有U=B ,所以磁铁靠近霍尔元件， ngc 几何关系，可知轨迹圆的圆心位置为（一1,0），则 霍尔元件处的磁感应强度B变大，所以前、后面间 粒子从，点（一1,1）射出，B正确。 的电压U变大，二极管变亮，C正确；滑动变阻器的 3.D【解析】带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运 滑片适当向左滑，通过霍尔元件的电流变小，所以 动，重力与电场力平衡，则有mg=qE,可得微粒 前、后两个面间的电压变小，二极管变暗，D错误。 mg 的电荷量大小g=E,由于电场方向不确定，所以 6.B【解析】粒子在加逢电压中有9心：=m心，在 小球的电性不能确定，带电微粒的运动方向不能 确定，A、B错误；带电微粒做圆周运动，由洛伦兹 偏转电场中，设板长为L,间距为d,有y=2at2, 02 力提供向心力，则有gB=mR,联立解得u= L=t,其中a=g:. U2L2 md,解得y=a,则H,H 9BR_BRg,C错误；由于带电微粒受到的电场力 m 和H三种粒子从同一位置射入磁场，A正确；设速 竖直向上，所以带电微粒从最低点向最高点运动 度偏转角为0，位移的偏转角为a,则满足tan日= 过程，电场力一直做正功，电势能一直减小，则带 2y 2tan a- 无，可知粒子进入磁场的速度方向相同，则 电微粒运动到最低，点时电势能最大，D正确。 三种粒子射入磁场时速度方向相同：假设射入磁场 4.D【解析】粒子进入磁场向右偏转，由左手定则 '2 可知粒子带正电，A错误；粒子在速度选择器中受 的速度大小'=o进入磁场后有mB=m, 平衡力，则qE=qUoB,解得速度选择器中匀强磁 入射与出射点的距离x=2rcos0,解得x= E 场的磁感应强度B=二，B错误；粒子在磁场中运 22mU1 ,三种粒子比荷不同，则H、H和H B 9 1 动的轨道半径r=2l,由g0B。=m, ,解得带电 vo 三种粒子不会从同一位置射出磁场，仅增大U2, 数子的比兮品=8,2，C错深点子在加建 则}H射入磁场的位置和射出磁场的位置之间的 距离不变，B错误，C、D正确。本题选择错误选 1 电场中，由动能定理得qU=2m,解得加速电场 项，故选B。 7.C【解析】小球受到的洛伦兹力水平指向圆心 的极板间电势差U=mu6_Bol ,D正确。 2g 4 O',根据左手定则可知，从上面俯视小球沿逆时针 5.C【解析】由题图可知二极管处于导通状态，所 方向运转，A错误；小球竖直方向受力平衡，则有 以霍尔元件前面的电势高于后面的电势，由左手 Ncos0=mg,可得球面对小球的弹力大小N= 定则可知载流子受到的洛伦兹力方向向后，载流 cos9=2mg,B错误；根据F意=qB,可知小球的 mg 子向霍尔元件的后面聚集，所以载流子带负电，A 速率越大，则小球受到的洛伦兹力越大，C正确； U 错误；当电路稳定时，载流子受力平衡，有q0B= b 水平方向根据牛顿第二定律可得qoB一Nsin 0= g,由电流定义有I=ngSu=gbcu,解得B=ncU ,B 元Rn0整理可得252一9Bu+3mg=0: 3R 错误；前、后面间的电压U越大，二极管的亮度越 对于)的一元二次方程，根据数学知识可知，需 1B ·10· ·物理· 参考答案及解析 豪满足B)-4×2×5mg≥0，可得 与速度垂直，速度大小不变，质子做匀速圆周 B≥2m2g 运动，A正确：静息分折器中的-，在加连 。√尺，可知磁感应强度的大小不可能为 电场中西一2m,得E-咒，B错误：在骚场 1 2mg 9√RD错误。 二、多项选择题 中由溶伦该力提供向心力g加B=n号，得？ 8.AD【解析】质子在D1、D2运动过程中，洛伦兹 1 2Um ,质子半径为d,即a粒子半径为√2d, 力与速度方向垂直，则洛伦兹力对质子不做功，根 B g 据I=Ft可知其冲量不为零，A正确；为了使得每 由几何关系可得a粒子打在Q点右侧QH= 次质子经过电场时都能被加速，则电场变化的周 √(W2d)2-(W2d-d)2-d=(W2√2-1-1)d, 期应等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，B错 电场强度E与磁场接度B的比值2西 误；根据g0mB=mR且T三gB,可得质子所 B R m C正确，D错误。 能获得的装大动能B-m-2mR, 1 T,C错 磁分析器 静电分析器 D 误；由于ngU。=2mu品，则质子在电场中被加速 2d d 9H O, 哲收集器 的次数n= 加速电场U 0,每加速一次则质子在磁场中运 西离子源0 2d 动半个周期，运动时间为2（最后一次除外），质子 三、非选择题 加速至最大动能所用的时间t=(n一1)2 3h(2)2h+43h 11.1)4 9v0 2mn2R2 【解析】(1)粒子运动的轨迹如图所示，设粒子从 gU,T-1)2D正确。 P1到P2的时间为t1,刚进入磁场时速度v与x U U 9.AD【解析】由题意可知。g=gB,可得v一Bc, 轴正方向夹角为日，则有 2h=voti (1分) 污水的流量Q=Sv=bcv= B,A正确；磁场B垂 U Uy 直纸面向里，由左手定则，则正离子受向上的洛伦 3h=2 兹力，正离子偏向上极板，M板电势高，B错误； tan0=℃y Uo J 根据电场力与洛伦兹力的等量关系可知。9 解得vy=√3vo,0=60 qvB,解得U=Bc,故电压与粒子浓度无关，C错 h 误；根据平衡条件，则有△bc=F=Lx2=bau2,而 sin0-R U kal 最大距离d=R v=,解得△p一6B0D正确。 10.AC【解析】在静电分析器中，质子所受电场力 解得d= 43 3 (1分) ·11· 1B 真题密卷 单元过关检测 所以从A点出发的电子沿圆孤APD运动所需时 间最短，即从A,点出发的电子的速度在xOy平面 内垂直于AG向上，与AD成60°角。 (1分) (2)粒子在电场中运动的时间 vo (3)电子在xOy平面以(2)中相同运动轨迹击中 粒子在磁场中运动速度 D点，所以运动时间和(2)相同，有t= 3T,电子 v=√0i十=2x0 (1分) 做圆周运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 42R 2xm T= (1分) (1分) eB 3v 在之轴方向上，受到沿之轴负方向的电场力 解得t2=4v3πh 9vo F'=eE t=t1+tz (1分) F 又a= m 解得t 2h,4W3πh (1分) 之方向运动时间与xOy平面运动时间相同，有 00 90 12.(1)eB6 (2)A处电子枪应在xOy平面内与AD 0X2 t= (1分) a 成60°角斜向x轴负方向。 解得v= πE (1分) 3B xE2 b2eB2 (3)√9B2 即电子枪的电子发射速度大小 m2 【解析】(1)电子受到的洛伦兹力 xE2 62e2B2 U1= 9B2 m2 (1分) F=evB 2qU 12m1U 洛伦兹力提供向心力，有 13.(1) (2) (3)减小加速电压 m B g F=mv2 (1分) U,增大磁感应强度B R 【解析】(1)根据动能定理得 由几何关系可得，半径R=b 1 解得u一eB6 (2分) (1分) qU-2miv m 2qU (2)电子要击中D点，必定在xOy平面运动，洛 解得1= (2分) m 伦兹力提供向心力，电子做圆周运动的半径为b, (2)根据牛顿第二定律知 电子做圆周运动的圆心一定在AD连线的中垂 qu B=miv (2分) 线上，由几何关系可得AH=DH=5。 r （1分) 可得∠AGH=∠DGH=60° 解得r= 12m1U (2分) B g 1B ·12· ·物理· 参考答案及解析 (3)为了使粒子2能够通过出口狭缝打到检测器 2mvo s=2rcos 0= 9B2 (1分) 上，需减小粒子在磁场中运动的半径，可以减小 加速电压U,或者增大磁感应强度B。(2分) 由于 1 mU ∠B,←dNq 2 mU d g 14.(1)1mU a q (2)1(3)4。 a 可得dd (1分) 【解析】(1)要使离子能直线通过两极板，需在两 则落点间的最大距离 极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1,根据 Ar-34-j4- 8 (1分) 受力平衡可得 qvoB1=gE (1分) 15.(1)大小为2×104m/s,方向与x轴正方向成 其中E= U (1分) 60°角 (2)(3(20+x) 3 ×10-2m,0,0.02m (3)d=-0.02m(4)0.03m4nπ×10-2m(n= 保群品受 (1分) 1,2,3,…) (2)若撤去极板间磁场B1,对于能进入B2磁场 【解析】(1)带电粒子在I区中做类平抛运动，根 的带电离子，在偏转电场中，水平方向有 据动能定理有 d=vot (1分) gE,h-2mu3- 1 2mvg (1分) 竖直方向有 解得v=2X104m/s y=2a2,a=9E 1 (1分) 设速度方向与x轴正方向夹角为日，则 m 联立解得y=骨d (1分) cos0=0=1X101 2×10-2 (1分) 3 3 即0=60° (1分) , 则有N -=1 (1分) (2)粒子进入Ⅱ区后，粒子速度方向与磁场方向 3 不垂直，所以粒子做螺旋线运动，一边沿x轴正 (3)若撤去极板间磁场B1,根据(2)分析可知，从 方向以速度。做匀速直线运动，一边在垂直于x 两极板正中央O点平行于极板射入的离子刚好 轴的平面内以速度vsin0做匀速圆周运动，根据 从下极板边缘进入磁场B2中，设离子进入磁场 洛伦兹力提供向心力，有 B2的速度大小为v,与水平方向的夹角为日，则 (vsin 0)2 q·vsin0·B1=m (1分) r1 有v=0 (1分) cos 解得r1=0.01m 离子在磁场B2中做匀速圆周运动，由洛伦兹力 粒子进入Ⅱ区后转过半周第二次穿过xOz平面， 提供向心力得 所经历的时间 9Bav-mv (1分) t= πr1V3 usin 03xX10-6s (1分) 可得r= mvo 粒子第二次穿过xOz平面时的x坐标 (1分) qB2 qB2cos 0 an60+ut=8(20+x) 2h 则离子在磁场B2中运动轨迹的弦长 x= ×10-2m(1分) ·13· 1B 真题密卷 单元过关检测 y坐标为0 由运动的合成分解得另一分速度大小为2=？， 之坐标为之=2r1=0.02m 方向与y轴负方向夹角为30°偏向x轴负方向 即粒子第二次穿过xOz平面时的坐标为 带电粒子以2在竖直平面内做匀速圆周运动有 (3(20+0×10°m,0,0.02m） 02 3 (1分) qv2B3=m- (1分) r3 (3)粒子进入Ⅲ区时速度大小仍为v=2×10m/s, 解得r3=0.02m 方向与xOy平面平行、偏向y轴正方向且与x 带电粒子在V区运动时距xOz平面的最大距离 轴正方向成0=60°，粒子在Ⅲ区匀速圆周运动过 △y=r3(1+sin30)=0.03m (1分) 程有 T2= 2xm =2πX10-6s (1分) gB3 qoB:=mr2 (1分) 带电粒子在Ⅳ区运动时沿y轴正方向穿过xOz 2 平面时的时间 解得r2= 3X10-2m 3T:+nT: △t= (1分) Ⅲ区的宽度d=2r2sin0=0.02m (1分) (4)粒子进入V区时速度大小仍为v=2×10m/s, 在此过程中沿x轴正方向运动的距离 方向与xOy平面平行偏向y轴负方向夹角且与 x,=5十a=0.02原m+(号+）×4标× x轴正方向成0=60°，粒子进入N区后，受到沿y 10-2m(n=0,1,2,3,…) (1分) 轴负方向的电场力，将速度分解为水平向右的分 带电粒子在Ⅳ区运动时沿一y方向穿过xOz平 速度1，使带电粒子受到竖直向上的洛伦兹力与 面时的时间△t=nT (1分) 电场力平衡，即 在此过程中沿x轴正方向运动的距离 qv1B3=E2q (1分) x3=v△t=4nπX10-2m(n=1,2,3,…) (1分) 解得V1=v 2025一2026学年度单元过关检测（十四）】 物理·电磁感应 一、单项选择题 弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线 1.D【解析】当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈 圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确。 A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下 2.C【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动 看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流 势与磁通量的变化率有关，质量块摆动速度越大， 的方向从上往下看是顺时针方向，A、B错误；电梯 磁通量的变化率越大，感应电动势越大，感应电流 轿厢在金属线圈A、B的阻碍作用下速度逐渐减 越大，A错误；阻尼过程中涡流产生是质量块的动 小，加速度也在减小，等到加速度减为零开始匀速 能转化为电能，B错误；改变电磁铁中电流方向， 下降，不能阻止磁铁的运动，故轿厢最终不能停在 同样会在质量块中出现涡流，涡流受安培力，阻碍 图示位置，C错误；闭合线圈A中向上的磁场减 质量块的运动，C正确；根据安培力F=BIL,可得 1B ·14·每一停坚持，都是成功的积累；每一滴汗水，都是梦想的流灌 2025一2026学年度单元过关检测（十三） 3.如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区城内，电场强度为E,方向沿竖直方向（图中 班级 卺题 物理·带电粒子在组合场、 未画出)，磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。一质量为m的带电微粒，在该场区内沿 复合场中的运动 竖直平面做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g,则可判断该微粒() 姓名 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 得分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项符合题目要求。 A,一定沿逆时针方向运动 题号 5 6 2 答案 且一定是带电量为管的负电荷 1.速度选择器简化模型如图所示，两极板P、Q之间的距离为d,极板间所加电压为U,两 极板间有一方向垂直纸面向里的匀强酸场。一质子以速度。从左侧沿两板中心线进 C运清的遮本一定为器 人板间区域，恰好沿直线运动，不计质子重力。下列说法正确的是 () D,运动到最低点时电势能一定最大 x米xx为买 4.如图所示为质谱仪原理示意图，带电粒子从小孔O“飘入”加速电场（初速度忽略不计）， 经加速后以速度。从小孔O'进入速度选择器并恰好沿直线通过，粒子从小孔S进入磁 XXXX第 分析器后做匀速圆周运动打在照相底片上。已知速度选择器中匀强电场的电场强度为 0& A,P极板接电源的负极 E,磁分析器中匀强磁场的磁感应强度为B。,在底片上留下的痕迹点到狭缝S的距离为 B.匀强磁场的磁感应强度大小为。 !,忽略带电粒子的重力及相互间作用力。下列说法正确的是 () C.若仅将质子换成电子，则不能沿直线运动 加速电场 D.若质子以速度。从右侧沿中心线射人，仍能做匀速直线运动 速度选择需 2.如图，在一1≤x≤2、0≤y≤2区域内有垂直于xOy平面内的匀强磁场和平行于x轴的匀 强电场，x轴和y轴所表示的单位长度相同。一不计重力的带电粒子每次均从坐标原点 酸分析器 O以一定的速度沿y轴正方向射入。若电场、磁场均存在，粒子恰好沿直线运动：若仅撒 去磁场，粒子将从点(2,2)射出：若仅撤去电场，粒子将 () A.粒子带负电 队速度选择器中匀强酸场的磁感应强度为置 C.带电粒子的比荷9=0 mB。l A.从点（一1,2）射出 B.从点（一1,1）射出 Bovol C.从点（一1,0）射出 D.从点(-0.5,0)射出 D,加速电场的极板间电势差U= 4 单元过关检测（十三）物理第1页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十三）物理第2页（共8页） 1B 5.将某霍尔元件接入如图所示的电路，条形磁铁的N极靠近霍尔元件时，二极管发光。霍 7.如图所示，一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在磁 尔元件的长宽高如图所示，霍尔元件单位体积中有个载流子，每个载流子所带电荷量 感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的小球P在 大小为q,载流子定向移动的速率为。，稳定时前后两个面的电压为U,流过滑动变阻器 球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O'。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方 的电流为I。下列说法正确的是 () 向的夹角0=60°。重力加速度为g,以下说法正确的是 () 0 霍东元件☑ A.从上面俯视小球沿顺时针方向运转 发光二极管 B,球面对小球的弹力大小为。mg A.霍尔元件中载流子带正电 C,小球的速率越大，则小球受到的洛伦兹力越大 我霍尔元件处的磁感应强度大小为”9 D,磁感应强度的大小可能为B=2m层 C.将磁铁继续靠近霍尔元件，二极管变亮 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多 D.将滑动变阻器的滑片适当向左滑，二极管变亮 项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 6,如图所示，粒子源不断地产生氢的三种同位素原子核(H、H和H),三种粒子飘入（初 题号 8 9 10 速度可忽略不计)电压为U1的加速电场，经加速后从小孔沿平行金属板c、d的中心线 答案 射入偏转电场。cd两板间的电压为U:,在偏转电场的右侧存在范围足够大的有界匀强 8.2024年12月，我国中科离子240MeV超导质子回旋加速器研发成功并稳定运行，这 磁场，磁场左边界PQ与cd板右端重合，磁场方向垂直纸面向里。三种粒子通过偏转电 成果将在医学治疗和科学研究中得到广泛应用。其原理如图所示，D,和D2是两个半 场后从PQ进入磁场，之后又从PQ边界射出磁场，平行金属板c、d的中轴线与PQ边 径为R的中空半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，两金属盒接在电压为U。、 周期为T的交流电源上。一质量为m、电荷量为q的质子从D:圆心A处飘入两盒之 界交于O点。整个装置处于真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，不计粒子重 间的狭缝，质子在狭缝中被电场加速，当其被加速至动能最大后，从回旋加速器中射出， 力及粒子间的相互作用力。下列说法错误的是 () 忽路质子在电场中的运动时间。下列说法中正确的是 () P:×XX××X :××X×X× XX×××x ×XXX×× XXXXX× QXX×××× A.质子在D:、D2运动过程中，洛伦兹力对质子不做功，其冲量不为零 A.1H,H和H三种粒子从同一位置射人磁场 B.电场变化的周期是粒子在磁场中做圆周运动周期的两倍 B.1H、H和H三种粒子从同一位置射出磁场 C.质子所能获得的最大动能为m元R: T C.}H、H和H三种粒子射出磁场时速度方向相同 D.仅增大U2,则}H射人磁场的位置和射出磁场的位置之间的距离不变 D质子加速至动能最大所用的时间为(。-) 1B 单元过关检测（十三）物理第3页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十三）物理第4页（共8页） 9.为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量Q为单位时 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 间内流过某截面流体的体积)。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为、b,c, 11.(6分)如图所示，在y>0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场；在第四象限的空间 左、右两端开口，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，管道 中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外。有一带正电的粒子，经过y 上，下两面的内侧固定有金属板M,N,污水充满管道从左向右匀速流动。测得M、N间 轴上y=√3h处的点P,时速率为。、方向沿x轴正方向，后经过x轴上x=2h处的 电压为U,污水流过管道时所受阻力大小F:=kL2,k为比例系数，L为污水沿流速方 P:点进人磁场，偏转后垂直于y轴从D点（图中未画出）离开磁场，电场强度E和磁感 向的长度，？为污水的流速，污水中含有正、负离子。则 ( 应强度B均未知，不计粒子重力及阻力。求： 人污水的流量Q一曾 (1)粒子在磁场运动过程中离y轴的最大距离d: (2)粒子从P,到D的总时间。 B.金属板M的电势不一定高于金属板N的电势 C.电压U与污水中离子浓度成正比 D.左、右两侧管口的压强差△p kal bB2c 10.某种质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器等组成。中心线MN是半径为R通 道，通道内有电场强度大小为E的均匀辐向电场：磁分析器中分布着方向垂直于纸面、 磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁分析器的左边界与静电分析器的右边界平行。离 子源发出一个质量为m、电荷量为9的质子，质子“飘人”加速电场中（可认为质子进人 12.(8分)如图所示，在直角坐标系O-xy%内存在着磁感应强度大小为B、方向沿x轴负 电场初速度为O),经电压U加速后沿中心线MN运动，由P点垂直进入磁分析器中， 方向的匀强磁场。位于(b,0,0)的A点处有一电子枪，当电子枪沿x轴负方向射击 最终垂直OQ进人收集器，O2Q=d。下列说法正确的是 () 时，射出的电子恰好沿y轴正方向击中位于(0，b,0)的C点。已知电子的质量为m、电 腰分析器 荷量为一e。 静电分析器、 (1)求电子枪射出电子的速度大小。 0 相速电场U 齿收集器 (2)为了在最短的时间内击中位于D(0,√2b,0),A处电子枪应向什么方向射击？ 阿测子豫 (3)接(2)间，若整个空间多了一个沿：轴正方向的电场强度为E的匀强电场，如果A A.质子在静电分析器中一定做匀速圆周运动 处电子枪射出的电子在xOy平面以(2)中相同运动轨迹击中D点，则A处电子枪 B.静电分析器中心通道处场强E=2示 的电子发射速度大小应调整为多少？ C.若离子源发出一个a粒子，将打在距离Q点(W22-1一1)d的右侧 B E R2Uq D.电场强度E与磁感应强度B的比值Bm 单元过关检测（十三）物理第5页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十三）物理第6页（共8页） 1B 13.(10分)如图所示为扇形磁场质量分析器的原理简化图，整个装置处于高真空环境。某 粒子源（图中未画出）发出两种带电粒子，所带电荷量均为q,质量分别为m1、m:。两 ③)若撤去极板间磁场BB:边界足够大，取值范围为心≤B:≤子心。从周 粒子由静止开始经加速电压U加速后沿直线进入三角形匀强磁场区，磁场方向垂直于 极板正中央O点平行于极板射入的离子经偏转后均落在吞墓板上被吞噬，求落点 轨迹所在平面（纸面），磁感应强度大小为B。质量为m1的粒子1离开磁场区域，经过 间的最大距离△x。 出口狭缝，到达检测器，如图中实线所示，带电粒子2的轨迹如图中虚线所示。不计粒 子重力及粒子间的相互作用力。 (1)求粒子1进人磁场区时的速度大小1。 (2)求粒子1轨迹所在圆的半径r。 (3)为了使粒子2能够通过出口狭缝打到检测器上，分析应如何调节实验参数？（写出 两种方法) 加速后的粒子 15,(17分)如图所示，以O为坐标原点建立O-xyz坐标系，x轴正方向水平向右，y轴 正方向竖直向上，：轴正方向垂直纸面向外（图中未画出），沿x轴正方向从左到 又检测器 右依次存在四个区域，区域之间的边界均平行于3yO:平面。I区存在沿y轴负方 向的匀强电场，电场强度大小E1=15N/C:Ⅱ区存在沿x轴正方向的匀强磁场， 磁感应强度大小B:=√3×10一T:Ⅲ区存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大 小B,=√3×102T:V区存在沿y轴负方向的匀强电场和沿：轴负方向的匀强磁场，电 场强度大小E:=200N/C,磁感应强度大小B,=0.01T,N区足够宽。I区右边界与x轴 14.(13分)东方超环(EAST),俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚 的交点为O1y轴上的A点到0点的距离A=0.1m。一个比荷号=1X10C/g的带 变实验装置。高速粒子束（包含带电离子和中性粒子）中的带电离子对实验装置有很 大的破坏作用，因此需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。“偏转系统” 电粒子从A点以速度=1×10m/s、沿x轴正方向射入I区，经O1点进人Ⅱ区时第一 的原理简图如图所示，混合粒子中的中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收：而带 次穿过xO:平面，进人Ⅲ区时恰好第二次穿过xO:平面，进入W区时恰好第三次穿过 电离子一部分打到下极板被吸收（极板边缘不吸收离子），剩下的进入磁场发生偏转被 xOz平而，之后在N区内继续运动。不计粒子所受重力。求： (1)带电粒子进人Ⅱ区时的速度： 吞酸板吞噬。已知离子带正电，电荷量为q,质量为m,两极板间电压为U,闻距为子， (2)带电粒子第二次穿过xOx平面时的位置坐标： 极板长度为d。均匀分布的高速粒子束宽度为子d,以平行于极板的初速度一3 4 (3)Ⅲ区的宽度d: (4)带电粒子在N区运动时距xOz平面的最大距离和每次穿过xOz平面时距V区左 州全部进人两极板间，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相 qU 边界的距离。 互作用，sin37°=0.6，cos37°=0.8. (1)要使离子能直线通过两极板，则需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B,,求 B1的大小。 (2)若辙去极板间磁场B1,能进人B2磁场的带电离子数为N1,打在下极板离子数为 N球 1B 单元过关检测（十三）物理第7页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十三）物理第8页（共8页）