2026年高考物理备考电磁学计算题（原卷版）.pdfVIP

高考物理

电磁学综合

【题组一】带电粒子在组合场中的运动

【题组解读】动组合场：电场与磁场各位于一定的区域，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场交替出现。

K

1．（2025·去南大理·二模）一种带电粒子束流转向装置的原理简化示意图如图甲所示，真空室中电极发出

OOO

的粒子（初速度不计）经电场加速后，由小孔沿两平行金属板、的中心线射入板间，加速电压

MN

L

为U10V，M、N板长为，两板相距，加在M、N两板间的电压U随时间变化的关系图线如图乙t

0LMN

2

U

所示，图中大小未知。在每个粒子通过电场区域的极短时间内，两板间电压可视作不变，板间的电场可

1

看成匀强电场。板M、N右侧存在一范围足够大的有界匀强磁场区域，磁场左边界PQ位于M、N板右端

217

且与板垂直，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B110T。已知粒子的质量m110kg，电荷

12

量q210C，两极板电场的边缘效应，粒子间相互作用及粒子所受重力均可忽略不计。

(1)求带电粒子进入偏转电场的速度大小；

t0OU

若时刻从小孔进入的粒子刚好从、金属板右端射出，求的大小；

(2)MN1

dU

通过计算说明，粒子在上进磁场与出磁场两点间的距离的大小与无关。

(3)PQMN

2．（情景创新题）如图甲所示是一款治疗肿瘤的质子治疗仪工作原理示意图，质子经加速电场后沿水平方

向进入速度选择器，再经过磁分析器和偏转系统后，定向轰击肿瘤。已知速度选择器中电场强度的大小为E、

BRR

方向竖直向上，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外，磁分析器截面的内外半径分别为和，入口

112

端面竖直，出口端面水平，两端中心位置和处各有一个小孔。偏转系统下边缘与肿瘤所在平面距离为

MN

，偏转系统截面高度与宽度均为。当偏转系统不工作时，质子恰好垂直轰击肿瘤靶位所在平面上的点；

LHO

UU

当偏转系统施加如图乙所示变化电压后，质子轰击点将发生变化且偏转电压达到峰值（或0）时质子