新课标2022年高考预测试题四1．（18分）在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ＝45°，一带负电粒子从O点以速度v0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q，质量为m，（粒子重力忽略不计）。（1）带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间；（2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O点的距离；（3）粒子从O点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。2．（18分）如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L=1m．间距d=m，两金属板间电压UMN=1×104V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2，已知A、F、G处于同一直线上．B、C、H也处于同一直线上．AF两点距离为m。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m=3×10-10kg，带电量q=+1×10-4C，初速度v0=1×105m/s。（1）求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向（2）若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度B1（3）若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B2应满足的条件高考预测试题（8）参考答案1、（18分）解：（1）根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。-3-\n………………………（2分）因为=45°，根据几何关系，带电粒子从O运动到A为3/4圆周……（1分）则带电粒子在磁场中运动时间为：………（1分）（2）由qvB=m…………………（2分）得带电粒子在磁场中运动半径为：，…………（1分）带电粒子从O运动到A为3/4圆周，解得…………（1分）带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为圆周，所以粒子距O点的距离……………………（1分）3）粒子从A点进入电场，受到电场力F=qE，则在电场中从A到B匀减速，再从B到A匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为：……………………………………（1分）从A到B的时间与从B到A的时间相等。………………………………（1分）带电粒子从A到C：…………………………………………………………（1分）带电粒子从C点再次进入电场中做类平抛运动X=v0t4…………………………………………（1分）…………………………………………（1分）由几何关系得：Y=X………………………………（1分）得…………………………………（1分）第4次到达虚线的总时间为（2分）2．（18分）（1）设带电粒子在电场中做类平抛运动时间t，加速度a=ma……（1分）故a==×1010m/s2………………（1分）-3-\nt==1×10-5s竖直方向的速度为vy=at=×105m/s……（1分）射出时的速度为v==×105m/s………………（1分）速度v与水平方向夹角为θ，tanθ==，故θ=30°即垂直于AB方向出射…………（2分）（2）带电粒子出电场时竖直方向偏转的位移y=at2=m=即粒子由P1点垂直AB射入磁场，由几何关系知在磁场ABC区域内做圆周运动的半径为R1==m……………（3分）由B1qv=m知：B1==T…………………………………………（3分）（3）分析知当轨迹与边界GH相切时，对应磁感应强度B2最大，运动轨迹如图所示：由几何关系可知R2+=1………………………………………………（3分）故半径R2=m………………………………………………………（1分）又B2qv=m故B2=T………………………………………………………………（2分）所以B2应满足的条件为大于T-3-
