- 二一组卷

题型：综合题题类：模拟题难易度：普通

辽宁省辽南协作校2020届高三下学期物理第一次模拟考试试卷

如图a所示。水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷 $\text{[math]}$ 的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过 $\text{[math]}$ 后，电荷以 $\text{[math]}$ 的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻），计算结果可用π表示。

（1）、求正电荷在正向磁场和负向磁场中运动的半径及周期；

（2）、如果在O点右方47.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。

举一反三

如图所示为一边长为 L 的正方形 abcd，P 是 bc 的中点，若正方形区域内只存在由 d 指向 a 的匀强电场，则在 a 点沿 ab 方向以速度 v 入射的质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子（不计重力）恰好从 P 点射出．若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在 a 点沿 ab 方向以速度 v 入射的同种带电粒子恰好从 c 点射出，由此可知下列错误的是（）

如下图所示，平板电容中存在着电场强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强电场，一个质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子，紧靠A极板以初速度v₀=8m/s水平向右射出，经过一段时间粒子以速度v=10m/s落到B极板，不考虑重力。求：

（1）粒子在电场中运动的加速度a；

（2）粒子在电场中的运动时间t；

（3）平板电容的电压U。

如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三点，坐标分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三点的电势分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，现有一重力不计的电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子从坐标原点 $\text{[math]}$ 处以平行于坐标平面的速度 $\text{[math]}$ 垂直电场方向射入电场，恰好通过 $\text{[math]}$ 点。下列说法正确的是（　　）

某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度 $\text{[math]}$ 保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用。

（1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压 $\text{[math]}$ ；

（2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为 $\text{[math]}$ ，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。

a、半径为R、电荷量为 $\text{[math]}$ 的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压 $\text{[math]}$ ；

b、已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的两种颗粒，若 $\text{[math]}$ 的颗粒恰好100%被收集，求 $\text{[math]}$ 的颗粒被收集的百分比。

如图所示，平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。第一、四象限内磁场方向垂直纸面向里，第二象限内磁场方向垂直纸面向外。第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q（ $\text{[math]}$ ）的粒子甲从点 $\text{[math]}$ 以一定初速度释放，初速度方向与x轴正方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，从点 $\text{[math]}$ 垂直y轴进入第四象限磁场区域，然后从 $\text{[math]}$ 点垂直x轴进入第一象限，同时在p点释放一质量为 $\text{[math]}$ 、电量为q（ $\text{[math]}$ ）、速度为 $\text{[math]}$ 的带电粒子乙，且速度方向垂直于x轴向上。不计粒子重力及甲乙两粒子间的相互作用，求：

（1）甲粒子进入第四象限时的速度 $\text{[math]}$ ；

（2）匀强电场的大小E；

（3）粒子甲第n次经过y轴时，甲乙粒子间的距离d；

（4）当甲粒子第一次经过y轴时在第二象限内施加一沿x轴负方向、电场强度大小与第三象限电场相同的匀强电场，求甲粒子的最大速度 $\text{[math]}$ 。

某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块（图中长方体区域）组成。 $\text{[math]}$ 为场测量模块的中截面。以 $\text{[math]}$ 中点O为坐标原点， $\text{[math]}$ 方向为x轴正方向，在 $\text{[math]}$ 平面上建立 $\text{[math]}$ 平面直角坐标系。

带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到 $\text{[math]}$ 挡可在模块内开启垂直于 $\text{[math]}$ 平面的待测匀强磁场，长为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到 $\text{[math]}$ 挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场，长为l的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 区间 $\text{[math]}$ 标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射，其质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ ，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。

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