2021年新高考物理模拟题分项汇编专题16 带电粒子在复合场、组合场的运动（原卷版）

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专题 16 带电粒子在复合场、组合场的运动

1．（2021 届福建省福州市高三质检）如图所示，在直角坐标 Oxy 平面的第一象限内存在着沿＋x方向的有

界匀强电场 I，其边界由曲线 AB 和坐标轴围成；在第二象限存在沿＋y轴方向匀强电场 II；已知从电场 I边

界曲线 AB 上静止释放的电子都能从 x轴上的 P点离开电场 II，P点在（-L，0）处，两电场强度大小均为

E，电子电荷量为-e。求：

（1）电场 I边界曲线 AB 满足的方程；

（2）从曲线 AB 上静止释放的电子离开电场 II 时的最小动能。

2．（2021 届福建省福州一中高三模拟）如图所示，磁场区域的上边界是以（0，0.08m）为圆心、半径

R=0.1m 的一段圆弧，磁场区域的下边界是以（0，0）为圆心、半径 r=0.06m 的一段圆弧；磁场区域的磁感

应强度大小 B=0.075T。平行金属板 MN 的长度 L=0.3m、间距 d=0.1m，两板间加电压 U=640V，其中 N板

收集粒子并全部中和吸收。一位于 O点的粒子源向第 I、II 象限均匀发射比荷、速度大小

v=6×105m/s 的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第 I象限射出的粒子速度方向均沿 x轴正方向。不计粒

子重力、粒子间的相互作用及电场的边缘效应，sin37°=0.6。

（1）粒子在磁场中运动的轨迹半径；

（2）求从坐标（0，0.18m）处射出磁场的粒子在 O点入射方向与 y轴的夹角；

（3）N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例。（结果保留两位有效数字）

3．（2021 届福建省龙岩市高三质检）如图所示，两水平放置的平行金属板 A、B长l=12cm，两板间距离

d=10cm，A板比 B板电势高 200V，界面 MN、PQ 相距为 L=6cm，PQ 右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁

场，在磁场中沿平行金属板中心线放置一荧光屏 EF，E点为荧光屏与界面 PQ 的交点。一个电量 q=+10-

10C，质量 m=2×10-15kg 的带电粒子，以水平初速度 v0=4×103m/s 从中心线 O点射入电场，最后打在荧光屏

EF 上的 S点，E

、

S点间距离为 63cm。粒子重力不计，求：

（1）粒子穿过界面 MN 时偏离中心线的距离 h；

（2）磁场的磁感应强度 B的大小。

4．（2021 届福建省名校联盟高三大联考）如图所示，在平面内，边长为的正方形虚线区域内存

在垂直纸面向外的匀强磁场，长度也为 a的离子探测器两端点分别为、。位于

处的离子源在平面内持续发射比荷的正离子，其速度沿左上方，且与方向的夹角

为，速度大小与发射角关系为，其中沿方向（）发射的离子恰从点

飞离磁场。不计离子重力和离子间的相互作用，已知，。

(1)求匀强磁场的磁感应强度 B；

(2)求能到达离子探测器的离子发射角范围；

(3)在磁场与探测器间加上沿方向，大小为的匀强电场，求探测器上有离子到达部分的

长度。

5．（2021 届福建省厦门市高三质检）如图所示，在 x轴上方有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B

的匀强磁场，在 x轴下方也有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出）。一个质量为 m、电荷量为 q的带负电

粒子，在纸面内以大小为 v的速度从 O点与 x轴负方向成角射入 x轴上方磁场，粒子第 1次经过 x轴时

的位置为 P（图中未画出），第 2次经过 x轴时的位置为 Q（图中未画出），且粒子从 O点到 P点的运动

时间等于粒子从 P点到 Q点的运动时间，不计粒子受到的重力。求：

（1）从 P点到 O点的距离；

（2）x轴下方匀强磁场的磁感应强度大小和方向。

6．（2021 届广东省广州市高三一模）如图，在竖直平面的矩形区域内有竖直向上的匀强电场。一带

电小球从竖直边上的点以某一速度射入该区域，小球沿做匀速直线运动。若在该区域内再加入垂

直纸面向里的匀强磁场，完全相同的带电小球仍以相同的速度从点射入该区域，则小球最终从边的

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