2021届高考一轮复习计算题专题：拼接场问题模板

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拼接场问题模板

1.（2020 年山东省高考物理真题）17. 某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属

板，两板间电压为 U，Q板为记录板，分界面 P将N、Q间区域分为宽度均为 d的I、

Ⅱ

两部

分，M、N、P、Q所在平面相互平行，a、b为M、N上两正对的小孔。以 a、b所在直线为 z轴，向右为

正方向，取 z轴与 Q板的交点 O为坐标原点，以平行于 Q板水平向里为 x轴正方向，竖直向上为 y轴正方

向，建立空间直角坐标系 Oxyz。区域 I、Ⅱ内分别充满沿 x轴正方向的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度

大小、电场强度大小分别为 B和E。一质量为 m，电荷量为+q的粒子，从 a孔飘入电场（初速度视为

零），经 b孔进入磁场，过 P面上的 c点（图中未画出）进入电场，最终打到记录板 Q上。不计粒子重

力。

(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径 R以及 c点到 z轴的距离 L；

(2)求粒子打到记录板上位置的 x坐标；

(3)求粒子打到记录板上位置的 y坐标（用 R、d表示）；

(4)如图乙所示，在记录板上得到三个点 s1、s2、s3，若这三个点是质子、氚核、氦核的位置，

请写出这三个点分别对应哪个粒子（不考虑粒子间的相互作用，不要求写出推导过程）。

2.（2020 届山东省德州市高三第一次模拟考试物理试题）17.如图所示，xOy 平面内的第二、三象限存在着

沿y轴负方向的匀强电场；第一、四象限内有以坐标原点 O为圆心、半径为 L的半圆形区域，区域内存在

着垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为 m、带电量为 q的带电粒子自坐标为（）的 M点射

出，射出时的速度大小为 v0，方向沿 x轴正方向，经过一段时间恰好在坐标原点 O进入 y轴右侧的匀强磁

场，再经过一段时间后又与 x轴平行沿 x轴正方向离开匀强磁场，不计带电粒子重力。求：

(1)此带电粒子到达坐标原点 O时的速度大小；

(2)此带电粒子自 M点射出至离开磁场时的时间间隔；

(3)要使此粒子进入磁场后，不再自圆弧边界离开磁场，可以仅通过改变磁场

的

磁感应强度大小来实现，计

算改变后的磁感应强度大小需满足的条件。

3.（2020 届山东省济南市高三第一次模拟考试物理试题）18.如图甲所示，在平面直角坐标系 xOy 中关于 x

轴对称放置两平行金属板 A、B，A、B板的左端均在 y轴上，两板间距离 d=6.0cm，板长 L1=1.8cm，距两

板右端 L2=28cm 处放置有足够长的垂直 x轴方向的荧光屏，两者之间区域分布着匀强磁场，磁感应强度

B=1.0T，方向垂直坐标平面向里。大量比荷为 =5.0×104C/kg 带负电粒子以速度 v0=6.0×103m/s 从坐标原

点O连续不断的沿 x轴正向射入板间，离开板间电场后进入磁场，最后打在荧光屏上。在两板间加上如图

乙所示的交流电压，不计粒子重力，不考虑场的边缘效应和粒子的相对论效应，求：

(1)t=0 时刻发射的粒子离开电场时的速度大小及偏转距离；

(2)粒子打在荧光屏上的范围；

4.（2020 届山东省济南市高三第一次模拟考试物理试题）18.如图所示，坐标系 x轴水平，y轴竖直。在第

二象限内有半径的圆，与 y轴相切于点 Q点（0，），圆内有匀强磁场，方向垂直于

平面向外。在处有一个比荷为的带正电的粒子，正对该圆圆心方向发

射，粒子的发射速率，粒子在 Q点进入第一象限。在第一象限某处存在一个矩形匀强

磁场，磁场方向垂直于平面向外，磁感应强度。粒子经该磁场偏转后，在 x轴M点

（6cm，0）沿 y轴负方向进入第四象限。在第四象限存在沿 x轴负方向的匀强电场。有一个足够长挡板和

y轴负半轴重合，粒子每次到达挡板将反弹，每次反弹时竖直分速度不变，水平分速度大小减半，方向反

向（不考虑粒子的重力）。求：

(1)第二象限圆内磁场的磁感应强度 B的大小；

(2)第一象限内矩形磁场的最小面积；

(3)带电粒子在电场中运动时水平方向上的总路程。

5.（2020 届山东省临沂市高三第一次模拟考试物理试题）18.如图，第一

象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 E；第二、三、四

象限存在方向垂直平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为，第三、四象限磁感应

强度大小相等。一带正电的粒子，从轴负方向上的点沿与轴正方向成角平行平面入

射，经过第二象限后恰好由轴上的点（）垂直轴进入第一象限，然后又从轴上的点进入

第四象限，之后经第四、三象限重新回到点，回到点的速度方向与入射时相同。不计粒子重力。求：

(1)粒子从点入射时的速度；

(2)粒子进入第四象限时在轴上的点到坐标原点距离；

(3)粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径（用已知量表示结果）。

6.（2020 届山东省六地市部分学校高三 3月在线大联考物理试题）16.如图所示，在坐标系 xOy 的第二象限

内有沿 y轴负方向的匀强电场，电场强度大小。在第三象限内有磁感应强度的匀强

磁场 I，在第四象限内有磁感应强度的匀强磁场Ⅱ，磁场 I、Ⅱ的方向均垂直于纸面向内。一质

量为 m、电荷量为+q的粒子从 P（0，L）点处以初速度 v0沿垂直于 y轴的方向进入第二象限的匀强电场，

然后先后穿过x轴和 y轴进入磁场 I和磁场Ⅱ，不计粒子的重力和空气阻力。求：

(1)粒子由电场进入磁场 I时的速度 v大小和方向；

(2)粒子出发后第 1次经过 y轴时距 O点

的

距离；

(3)粒子出发后从第 1次经过 y轴到第 4次经过 y轴产生的位移大小 Δy。

7.（2020 届山东省日照市高三第一次模拟考试物理试题）18.如图所示，在水平方向足够长的虚线区域 I

（上下边界水平）内有交替变化的电磁场，电磁场按照如图所示的规律变化，电场强度大小为 E，方向竖

直向下，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。一质量为 m、电荷量为+q的带电粒子（重力

不计）t=0 时刻以初速度从上边界 A点竖直向下进入区域 I，时刻从下边界 C点离开区

域I并进入半径为 R的圆形区域 II，，区域 II 与区域 I在C点相切，区域 II 中存在垂直纸面向

里的匀强磁场，磁感应强度大小为。（、E、为已知量）。求：

(1) 时刻粒子的速度大小；

(2)区域 I在竖直方向的宽度 d；

(3)粒子在区域 II 中运动的时间。

8.（2020 届山东省威海市高三第一次模拟考试物理试题）18.如图所示，在平面直角坐标系 xOy 中，第一、

二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，第四象限存在着沿 y轴正方向的匀强电场，场

强大小未知。一带正电的粒子从 y轴上的 M点以速度 v0沿x轴正方向开始运动，从 x轴上的 N点进入磁场

后恰好经 O点再次进入电场，已知 MN 两点的连线与 x轴的夹角为 θ，且tanθ= ，带电粒子的质量为 m，

电量为 q，不计带电粒子的重力。求：

(1)粒子第一次经过 N点的速度 v；

(2)粒子从 N点运动到 O点过程中，洛伦兹力的冲量I；

(3)电场强度 E的大小；

(4)粒子连续两次通过 x轴上同一点的时间间隔 t。

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摘要：

1拼接场问题模板1.（2020年山东省高考物理真题）17.某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属板，两板间电压为U，Q板为记录板，分界面P将N、Q间区域分为宽度均为d的I、Ⅱ两部分，M、N、P、Q所在平面相互平行，a、b为M、N上两正对的小孔。以a、b所在直线为z轴，向右为正方向，取z轴与Q板的交点O为坐标原点，以平行于Q板水平向里为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，建立空间直角坐标系Oxyz。区域I、Ⅱ内分别充满沿x轴正方向的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小、电场强度大小分别为B和E。一质量为m，电荷量为+q的粒子，从a孔飘入电场（初速度视为零），经b孔进入磁场，过P面...

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