模型55 組合場(chǎng)模型（原卷版）-2024高考物理二輪復(fù)習(xí)

2024高考物理二輪復(fù)習(xí)80熱點(diǎn)模型最新高考題模擬題專項(xiàng)訓(xùn)練模型55組合場(chǎng)模型最新高考題1.（2021高考全國(guó)甲卷）如圖，長(zhǎng)度均為l的兩塊擋板豎直相對(duì)放置，間距也為l，兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上，在該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的粒子自電場(chǎng)中某處以大小為v0的速度水平向右發(fā)射，恰好從P點(diǎn)處射入磁場(chǎng)，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中粒子未與擋板碰撞。已知粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與PQ的夾角為60°，不計(jì)重力。（1）求粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離；v0EMv0EMPQN（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求粒子在磁場(chǎng)中的軌跡與擋板MN的最近距離。2.(10分)（2020高考北京卷）如圖甲所示，真空中有一長(zhǎng)直細(xì)金屬導(dǎo)線，與導(dǎo)線同軸放置一半徑為的金屬圓柱面。假設(shè)導(dǎo)線沿徑向均勻射出速率相同的電子，已知電子質(zhì)量為，電荷量為。不考慮出射電子間的相互作用。(1)可以用以下兩種實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量出射電子的初速度：a.在柱面和導(dǎo)線之間，只加恒定電壓；b.在柱面內(nèi)，只加與平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)電壓為U0或磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)，剛好沒有電子到達(dá)柱面。分別計(jì)算出射電子的初速度。(2)撤去柱面，沿柱面原位置放置一個(gè)弧長(zhǎng)為、長(zhǎng)度為的金屬片，如圖乙所示。在該金屬片上檢測(cè)到出射電子形成的電流為，電子流對(duì)該金屬片的壓強(qiáng)為。求單位長(zhǎng)度導(dǎo)線單位時(shí)間內(nèi)出射電子的總動(dòng)能。最新模擬題1.（2023湖南名校聯(lián)考）.如圖所示，在軸下方寬度為的區(qū)域中，的區(qū)域有沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)，的區(qū)域無電場(chǎng)。在和的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。一比荷的帶正電粒子從點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)粒子重力，以下判斷正確的是（）A.粒子第一次經(jīng)過軸時(shí)速度大小為B.粒子第三次經(jīng)過軸時(shí)速度方向與軸垂直C.粒子第三次經(jīng)過軸時(shí)的位置坐標(biāo)為D.粒子從開始釋放到第五次經(jīng)過軸所用的時(shí)間為2.（2023湖南名校聯(lián)合體高二期末）中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所是我國(guó)從事高能物理研究、先進(jìn)加速器物理與技術(shù)研究及開發(fā)利用先進(jìn)射線技術(shù)與應(yīng)用的綜合性研究基地。在高能物理研究中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀粒子的精準(zhǔn)控制。如圖所示，電子由P點(diǎn)從靜止開始僅在電場(chǎng)作用下沿直線做加速直線運(yùn)動(dòng)，從Q點(diǎn)射出，與直線夾角為α，且P、Q、M三點(diǎn)均位于紙面內(nèi)。已知電子的電荷量為（）、質(zhì)量為m、加速電壓為U，若電子擊中與槍口相距d的點(diǎn)M。求：（1）電子從Q點(diǎn)射出時(shí)的速度大小v；（2）若僅在空間加入一個(gè)垂直于紙面的磁場(chǎng)，請(qǐng)確定它的方向，并求出其大??；（3）若僅在空間加入一個(gè)與直線平行的磁場(chǎng)，求的大小。3.（2023江蘇重點(diǎn)高中聯(lián)考）如圖，直角坐標(biāo)系xOy中存在無限長(zhǎng)的平行邊界MN（與y軸重合）和PQ，兩者間距為5h，0≤x≤5h區(qū)域內(nèi)的x軸上、下部分分別存在垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B、，在第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)將質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的粒子從點(diǎn)處射入電場(chǎng)，倒時(shí)改變粒子速度和電場(chǎng)強(qiáng)度大小，保證粒子均從點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，。（1）若電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，求粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率；（2）若，求粒子軌跡第一次與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)；（3）若粒子從PQ邊界點(diǎn)飛出，求粒子在兩磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間和最長(zhǎng)時(shí)間。4.（2023福建廈門四模）如圖甲所示，某直線加速器由金屬圓板和4個(gè)金屬圓筒依次排列組成，圓筒左右底面中心開有小孔，其中心軸線在同一水平線上，圓板及相鄰金屬圓筒分別接在周期性交變電源的兩極．粒子自金屬圓板中心無初速度釋放，在間隙中被電場(chǎng)加速（穿過間隙的時(shí)間忽略不計(jì)），在圓筒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．粒子在每個(gè)金屬圓筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間恰好等于交變電壓周期的一半，這樣粒子就能在間隙處一直被加速。電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)子通過此加速器加速，交變電壓如圖乙所示（、未知），粒子飛出4號(hào)圓筒即關(guān)閉交變電源．加速后的質(zhì)子從P點(diǎn)沿半徑射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從Q點(diǎn)射出。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，不計(jì)一切阻力，忽略磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，求：（1）質(zhì)子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）直線加速器所加交變電場(chǎng)的電壓；（3）若交變電壓周期不變，粒子換成氚核，為使氚核在每個(gè)金屬圓筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間仍等于交變電壓周期的一半，需將交變電壓調(diào)為的多少倍？5（2023安徽蚌埠四模）（１４分）如圖所示，在正方形ＯＰＭＮ區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形的邊長(zhǎng)為Ｌ，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為Ｂ現(xiàn)有一比荷（電荷量與質(zhì)量之比）為ｋ的帶電粒子從Ｏ點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入該區(qū)域，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)從Ｐ點(diǎn)離開磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。（１）求該粒子的帶電性質(zhì)和滿足條件的最小速度。（２）若將區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)撤換為方向平行紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為Ｅ＝，該粒子仍以（１）中的速度從Ｏ點(diǎn)射入該區(qū)域，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)也恰好從Ｐ點(diǎn)離開，試求勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向。6.（2023重慶信息聯(lián)考卷3）如圖所示，半徑為R的圓形邊界，圓心為O，半徑Oe與直徑j(luò)p垂直，圓形邊界內(nèi)除扇形區(qū)域jOe外，存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電平行金屬板ab、cd的長(zhǎng)度均為R，間距為2R，圓形邊界與ac相切于e點(diǎn)，且e點(diǎn)是ac的中點(diǎn)，在平行板的右側(cè)放置一熒光屏，熒光屏與bd平行，且與bd的間距為R。一帶電量為、質(zhì)量為m的粒子甲（不計(jì)重力），從p點(diǎn)以指向圓心O的速度垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，然后從e點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，最后從d點(diǎn)射出；再讓與粒子甲相同的粒子乙從p點(diǎn)垂直射人磁場(chǎng)，速度的大小與甲相同、方向與甲不同，乙從j點(diǎn)射出磁場(chǎng)，進(jìn)入電場(chǎng)，最后打在熒光屏上的f點(diǎn)，求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；（2）粒子乙從p點(diǎn)到f點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。7．（2023四川宜賓重點(diǎn)高中二診）（20分）如圖所示，在平面內(nèi)，三個(gè)半徑為的四分之一圓形有界區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（含邊界上）。一群質(zhì)量為電荷量為的帶正電的粒子同時(shí)從坐標(biāo)原點(diǎn)O以相同的速率、不同的方向射入第一象限內(nèi)（含沿軸、軸方向），它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑也為，在的區(qū)域，存在場(chǎng)強(qiáng)為、沿方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。整個(gè)裝置在真空中，不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用。求：（1）粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)的速率；（2）這群粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)至運(yùn)動(dòng)到軸的最長(zhǎng)時(shí)間；（3）這群粒子到達(dá)軸上的區(qū)域范圍。8..(2023浙江杭州九校期中聯(lián)考)如圖所示，半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，右側(cè)與y軸相切于C點(diǎn)，下側(cè)與x軸相切于O點(diǎn)，感光板（足夠大）與y軸的距離為1.5R。已知質(zhì)量為m，電量為q的粒子過O點(diǎn)垂直于x軸射入，從C點(diǎn)垂直于y軸射出。不計(jì)粒子的重力。（1）求該粒子速率v0；（2）若在y軸與感光板之間充滿垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求能使該粒子擊中感光板的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍；（3）現(xiàn)有大量速率為v0的同種粒子沿不同方向從坐標(biāo)O點(diǎn)處射入磁場(chǎng)。若在y軸與感光板之間加沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求粒子打在感光板上的范圍。10．（2023湖北五校聯(lián)盟高二期中）16．（13分）如圖所示，在x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里；在x軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向上；一質(zhì)量為m，電荷量為q，重力不計(jì)的帶電粒子從y軸上的a點(diǎn)（0，h