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）（解析版）

3.0 envi 2025-02-14 15 4 730.24KB 20 页 3知币
侵权投诉
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
、
N
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
【答案】(1) ；(2) ；(3)
【解析】
(1)贴近 N极板射入的尘埃打在 M板右边缘的运动轨迹如图甲所示，
1
由几何知识可知，尘埃在磁场中的半径
尘埃在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
(2)电场、磁场同时存在时，尘埃做匀速直线运动，由平衡条件得
撤去磁场以后粒子在电场力的作用下做平抛运动，假设距离 N极板 的粒子恰好离开电场，则在水平方向
在
竖直方向
2
加速度
解得
所以除尘效率
(3)设圆形磁场区域的半径为 ，尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为 ，要把尘埃全部收集到位
于 处的条状容器中，就必须满足
另有
如图乙
当圆形磁场区域过 点且与 M板的延长线相切时，圆形磁场区域的半径 最小，磁感应强度 最大，则
有
3
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）（解析版）.docx

共20页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：20 页 大小：730.24KB 格式：DOCX 时间：2025-02-14

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 20
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注