素养培优2　带电粒子在复合场中的运动-高考物理二轮复习

试卷第试卷第=PAGE1页共=SECTIONPAGES2页试卷第试卷第=PAGE2页共=SECTIONPAGES2页素养培优2带电粒子在复合场中的运动-高考物理二轮复习姓名：__________班级：__________学号：__________阅卷人一、培优一带电粒子在组合场中的运动（共2题）得分1．如图，真空中两个足够大的平行金属板M、N水平固定，间距为d，M板接地。M板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。M板O点处正上方P点有一粒子源，可沿纸面内任意方向发射比荷、速度大小均相同的同种带电粒子。当发射方向与OP的夹角θ＝60°时，粒子恰好垂直M板穿过Q点处的小孔。已知OQ＝3L，初始时两板均不带电，粒子碰到金属板后立即被吸收，电荷在金属板上均匀分布，金属板电量可视为连续变化，不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（）A．粒子一定带正电B．若间距d增大，则板间所形成的最大电场强度减小C．粒子打到M板上表面的位置与O点的最大距离为7LD．粒子打到M板下表面的位置与Q点的最小距离为2．如图所示，两平行虚线MN、PQ间无磁场。MN左侧区域和PQ右侧区域内均有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从MN左侧O点以大小为v0的初速度射出，方向平行于MN向上。已知O点到MN的距离为阅卷人二、培优二带电粒子在叠加场中的运动（共2题）得分3．磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示，x≥0区域存在垂直Oxy平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B1（未知）。第一象限内存在边长为2L的正方形磁屏蔽区ONPQ，经磁屏蔽后，该区域内的匀强磁场方向仍垂直Oxy平面向里，其磁感应强度大小为B2（未知），但满足0＜B2＜B1。某质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子通过速度选择器后，在Oxy平面内垂直y轴射入x≥0区域，经磁场偏转后刚好从ON中点垂直ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压U、间距d、内部磁感应强度大小B0已知，不考虑该粒子的重力。（1）求该粒子通过速度选择器的速率；（2）求B1以及y轴上可能检测到该粒子的范围；（3）定义磁屏蔽效率η＝×100％，若在Q处检测到该粒子，则η是多少？4．如图，直流电源的电动势为E0，内阻为r0，滑动变阻器R的最大阻值为2r0，②平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d，板长为答案第答案第=PAGE1页共=SECTIONPAGES2页答案第答案第=PAGE1页共=SECTIONPAGES2页【答案区】1．【答案】B,D【解析】【解答】A：根据题意，结合左手定则知，粒子带负电，A错误；

B：发射方向与OP夹角为60°的粒子恰好垂直穿过Q点，运动轨迹如图甲所示，由几何关系得rcos60°＋r＝3L，解得r＝2L，板间电场强度最大时，垂直穿过M板的粒子恰好不能到达N板，由动能定理得－qEd＝－2．【答案】（1）解粒子在MN左侧区域中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力有qv0B＝m3．【答案】（1）解：

由平衡条件