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题型:综合题
题类:真题
难易度:普通
2021年高考理综物理真题试卷(山东卷)
某离子实验装置的基本原理如图甲所示。Ⅰ区宽度为
d
, 左边界与
x
轴垂直交于坐标原点
O
, 其内充满垂直于
平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为
;Ⅱ区宽度为
L
, 左边界与
x
轴垂直交于
点,右边界与
x
轴垂直交于
点,其内充满沿
y
轴负方向的匀强电场。测试板垂直
x
轴置于Ⅱ区右边界,其中心
C
与
点重合。从离子源不断飘出电荷量为
q
、质量为
m
的正离子,加速后沿
x
轴正方向过
O
点,依次经Ⅰ区、Ⅱ区,恰好到达测试板中心
C
。已知离子刚进入Ⅱ区时速度方向与
x
轴正方向的夹角为
。忽略离子间的相互作用,不计重力。
(1)、
求离子在Ⅰ区中运动时速度的大小
v
;
(2)、
求Ⅱ区内电场强度的大小
E
;
(3)、
保持上述条件不变,将Ⅱ区分为左右两部分,分别填充磁感应强度大小均为
B
(数值未知)方向相反且平行
y
轴的匀强磁场,如图乙所示。为使离子的运动轨迹与测试板相切于
C
点,需沿
x
轴移动测试板,求移动后
C
到
的距离
S
。
举一反三
科学家们用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图所示,有一中轴线沿x轴的平行板器件,上极板带正电,间距
的两极板间电压
, 极板间存在着匀强磁场
。一束带电量大小为
, 质量
, 速率
的粒子从平行板器件左侧射入,恰好能沿中轴线从平行板器件右侧射出。不计带电粒子的重力及粒子间相互作用。
如图所示,边长为
的正方形区域内存在沿
方向、大小为
的匀强电场,带电荷量为
的粒子从
点沿
方向以速度
射入匀强电场,从
边的中点
离开匀强电场,不计粒子受到的重力,下列说法正确的是( )
如图所示,在平行板电容器两板间有一个带电微粒。开关S闭合时,该微粒恰好能静止在水平极板的正中间O。下列操作能使该微粒移动但在移动过程中重力势能不变的是( )
在匀强磁场中有一带正电的粒子甲做匀速圆周运动,当它运动到M点时,突然向与原运动相反的方向放出一个不带电的粒子乙,形成一个新的粒子丙。如图所示,用实线表示粒子甲运动的轨迹,虚线表示粒子丙运动的轨迹。若不计粒子所受重力及空气阻力的影响,则粒子甲和粒子丙运动的轨迹可能是
如图,边长为L的正方形
区域及矩形
区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与
边平行的匀强电场,
右边有一半径为
且与
相切的圆形区域,切点为
的中点,该圆形区域与
区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动,经
边的中点进入
区域,并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内,粒子始终在该纸面内运动,不计粒子重力。求:
实验室常用荧光物质分析带电粒子的运动规律。如图所示,间距为
的两块足够大的竖直平行金属板M、N,板间存在水平向左的匀强电场,两板内侧均匀涂有荧光物质。M板上某处有一粒子源O,可以向各个方向均匀发射质量为m、电荷量为q(
)、速度大小为
的带电粒子,粒子撞击到荧光物质会使其发出荧光。已知粒子打在M板上的位置与O点最远的距离为
(图中未画出),不计粒子重力,下列说法正确的是( )
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