《高三下学期5月模拟物理试题汇编》专题22 带电粒子在复合场运动（二）（原卷版）

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2021 年高考高三下学期 5 月模拟物理试题汇编
专题 22 带电粒子在复合场运动（二）
1、（2021·福建省南平市高三下学期第二次质检）如图，竖直平面内建立直角坐标系 xOy，x轴水平，在
第二象限内有一段光滑绝缘圆弧轨道，轨道末端与 x轴相切于 O点。第一象限内存在垂直纸面向里
的
匀强
磁场和竖直向上的匀强电场，其中有一个半径为 L的圆形区域，圆心 D与O点的连线与水平方向的夹角为
，OD 长为 。现有一电荷量为+q，质量为 m的带电小球（可视为质点），从绝缘轨道上距 x轴
高度为 H（H未知）处静止释放，并沿水平方向从 O点进入第一象限，恰能做匀速圆周运动，其轨迹恰与
图中圆形区域外切，匀强磁场磁感应强度大小为 B，重力加速度为 g，求：
（1）电场强度 E的大小；
（2）高度 H为多少；
（3）若仅将 OD 所在直线上方的磁场反向，磁感应强度大小不变，并将小球放在绝缘轨道上距离 x轴高度
大于 H的任意位置，由静止释放。则能到达 A（4L，4L）处的小球从 O点运动到 A所经过的时间。
2、（2021·山东省烟台市高三下学期适应性练习）如图所示 xOy 坐标系，在 y>0 空间存在场强为 E，方
向沿 y轴正向的匀强电场，在 y<0 的空间存在磁感应强度为 B，垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场。P点位于
y轴上，距离原点 O的距离为 OP=h，一质量为 m，带电荷量为 的带电粒子，从 P点以垂直于 y
轴的初速度射出，粒子重力和空气阻力忽略不计。
（1）若带电粒子飞出后经过 x轴上的 D点，然后进入磁场区域，运动一周后又回到 P点，试求 O、D之间
1
的距离 d的大小；
（2）在（1）的条件下，求出相应 v0的大小；
（3）若带电粒子经过在电场和磁场中的运动，最终能击中与 O相距为 d的D点，试讨论初速度 v0所有可
能满足的条件。（用 m、q、B、E、d、h表示）
3、（2021·山东省济南市历城二中高三下学期压轴卷）如图所示，在 xOy 坐标系中，在 y<d的区域内
分布有指向 y轴正方向的匀强电场，在 d<y<2d的区域内分布有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场，MN 为电
场和磁场的边界，在 y=2d处放置一垂直于 y轴的足够大金属挡板 ab，带电粒子打到板上即被吸收。一质
量为 m、电量为+q的粒子以初速度 v0由坐标原点 O处沿 x轴正方向射入电场，已知电场强度大小为
，粒子的重力不计。
(1)要使粒子不打到挡板上，磁感应强度应满足什么条件？
(2)通过调节磁感应强度的大小，可让粒子刚好通过点 P（4d，0）（图中未画出），求磁感应强度的大小。
4、（2021·湖南省衡阳市高三下学期二模）如图所示是科学家们为火星探测器实现软着陆而设计的一种
电磁阻尼缓冲装置的原理图，其主要部件为缓冲滑块K和探测器主体，MN 和PQ 为固定在探测器主体上
2
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