如图所示，坐标原点O处有一正离子源，其在单位时间内发出N个离子，离子的质量为m，电荷量为q，速度大小为v，发射方向在第一象限与+x方向夹...

题型：综合题题类：常考题难易度：困难

浙江省嘉兴市2019届高三普通高校招生物理选考科目教学测试卷

如图所示，坐标原点O处有一正离子源，其在单位时间内发出N个离子，离子的质量为m，电荷量为q，速度大小为v，发射方向在第一象限与+x方向夹角45°。“∧”形物体的ab边和bc边的长度均为d且相互垂直，端点a、c的连线与x轴平行，在整个三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。初始时a端坐标为(0， $\text{[math]}$ d)，现使“∧”形物体沿－y方向缓慢平移，平移的过程中a端点始终在y轴上，直至a、c的连线与x轴重合，在此过程中磁场区域随物体同步平移且磁感应强度保持不变。忽略离子间的相互作用。

（1）、若磁感应强度B= $\text{[math]}$ ，求在缓慢平移全过程中，bc边被离子直接打中的区域(不考虑离子撞击后的反弹)；

（2）、在缓慢平移全过程中，若所有离子均打到“∧”形物体上，求磁感应强度的取值范围；

（3）、若磁感应强度取(2)中的最大值，“∧”形物体位于某处时，从O点发出的离子进入磁场的ac边界做圆周运动后恰好能垂直撞击ab边上的P₁点，求此时“∧”形物体a端的坐标。若离子每次撞击ab边后均能反向弹回，弹回的速度大小均是该位置撞击前速度大小的0.2倍，离子在P₁点碰撞之后与ab边发生多次碰撞，之后的碰撞点依次记为P₂ ， P₃ ， P₄……求第n个碰撞点P_n所受的撞击力大小。

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 $\text{[math]}$ 的两极板间电压 $\text{[math]}$ ，极板间存在着匀强磁场 $\text{[math]}$ 。一束带电量大小为 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ ，速率 $\text{[math]}$ 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。

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