专题23 带电粒子在复合场运动（一）-2021年高考物理冲刺阶段考点培优练（二）（原卷版）

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2021 年高考全国名校高三上学期期末物理试题汇编

专题 23 带电粒子在复合场运动（一）

1、（2021·重庆西南大学附中高三上学期全国大联考）如图(a)为一除尘装置的截面图，塑料平板 M

、

的长度及它们间距离均为 d。大量均匀分布的带电尘埃以相同的速度 v0进人两板间，速度方向与板平行，

每颗尘埃的质量均为 m，带电量均为-q。当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强

电场时，尘埃恰好匀速穿过两板;若撤去板间电场，并保持板间磁场不变，贴近 N板入射的尘埃将打在 M

板右边缘，尘埃恰好全部被平板吸附，即除尘效率为 100%；若撤去两板间电场和磁场，建立如图(b)所示

的平面直角坐标系 xOy 轴垂直于板并紧靠板右端，x轴与两板中轴线共线，要把尘埃全部收集到位于

P(2.5d，-2d)处的条状容器中，需在 y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域。尘埃颗粒重力、颗

粒间作用力及对板间电场磁场的影响均不计，求:

(1)两板间磁场磁感应强度 B1的大小

(2)若撤去板间磁场，保持板间匀强电场不变，除尘效率为多少

(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度 B2大小的取值范围

2、（2021·北京市朝阳区高三上学期 1 月期末反馈）利用电场或磁场都可以实现对带电粒子的控制。如图

所示，正电荷由静止开始，从 M板到 N板经电场加速后获得速度 v0，并以此速度 v0沿磁场半径射入匀强磁

场，电子穿出磁场时速度方向和原来入射方向的夹角为。已知电子质量为 m，带电量为 e，MN 板间距

为d，圆形磁场半径为 R。求：

(1)M、N板间的电场强度 E；

(2)匀强磁场的磁感应强度 B；

(3)电子在磁场中运动的时间 t。

3、（2021·北京市朝阳区高三上学期 1 月期末反馈）如图 1所示，由均匀电阻丝做成的正方形单匝线圈的

电阻为 R，边长为 l，线圈以恒定速度 v垂直穿过匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向

外，宽度为 2l。从 cd 进入磁场开始计时，针对线圈穿过磁场的过程，完成下列问题：

(1)求线圈进入磁场的过程中感应电流的大小；

(2)在图 2中画出线圈穿过磁场的过程中 ad 边的电压 Uad 随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值；

(3)若图 2中的电压 Uad 的变化与某交流电压一个周期的变化情况相同，求该交变电压的有效值。

4、（2021·北京市朝阳区高三上学期 1 月期末反馈）工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性流体

的流量 Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。它的优点是测量范围宽、反应快、易与其他自动控

制装置配套。如图是电磁流量计的示意图。圆形管道由非磁性材料制成，空间有匀强磁场。当管道中的导

电液体流过磁场区域时，用仪表测量出放置在管道壁上的 M

、

N两个电极间的电势差，就可以知道管道中

液体的流量 Q。已知电极M

、

N间的距离等于管道的直径 d，磁感应强度为 B。假定管道中各处液体的流速

相同，且液体始终充满整个管道。

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