【2020高考物理】模拟考试专项题型含答案解析---磁场2套

解得：代入

可得：

n=1时

n=2时

n=3时

②若粒子由区域Ⅱ达到M点

由周期性：

即

解得：

解得：

n=0时

n=1时

【名师点睛】本题考查了带电粒子在电场和磁场中的运动情况，解决此类题目的关键是能画出正确的运动轨迹图，并结合几何关系求粒子在磁场中运动的半径，分析运动的可能性，注意题目的多解情况。 2.（20分）（2019高三考试大纲调研卷9）如图所示，x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，坐标原点处有一正离子源，单位时间在xOy平面内发射n0个速率为v的离子，分布在y轴两侧各为θ的范围内．在x轴上放置长度为L的离子收集板，其右端点距坐标原点的距离为2L，当磁感应强度为B0时，沿y轴正方向入射的离子，恰好打在收集板的右端点．不计重力，不考虑离子间的碰撞和相互作用，不计离子在磁场中运动的时间．

(1) 求离子的比荷；

(2) 当磁感应强度为B0时，若发射的离子能被收集板全部收集，求θ须满足的条件；

(3) 若θ＝45°，且假设离子到达x轴上时沿x轴均匀分布．①为使离子不能被收集板所收集，求磁感应强度B应满足的条件(用B0表示)。

②若磁感应强度B的取值范围为B0≤B≤2B0，求单位时间内收集板收集到的离子数n与B之间的关系(用B0、n0表示)． 【参考答案】(1)

（2分）（2）

（8分）

(3)（10分）

发射的离子能被收集板全部收集，θ<.

图1 图2

图3 图4 (3) 当θ＝45°时

①设收集板恰好收集不到离子时的半径R1，对应的磁感应强度为B1，如图2中①②③所示有2R1＝L 对应的磁感应强度B1＝2B0

当B0≤B≤当

B0时，单位时间内收集板收集到的离子数n＝n0

B0

点睛：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解。