磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示, x…——2025 高考物理第 14 题答案解析

2025_云南选择性考试

2025 云南 第 14 题 解答题 区分题
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14. 磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示, $x \ge 0$ 区域存在垂直Oxy平面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为 $B _ { 1 }$ (未知)。第一象限内存在边长为2L的正方形磁屏蔽区 ONPQ,经磁屏蔽后,该区域内的匀强磁场方向仍垂直Oxy平面向里,其磁感应强度大小为 $B _ { 2 }$ (未知),但满足 $0 < B _ { 2 } < B _ { 1 }$ 。某质量为 m、电荷量为 $q ( q > 0 )$ 的带电粒子通过速度选择器后,在Oxy平面内垂直y 轴射入 $x \ge 0$ 区域,经磁场偏转后刚好从 ON中点垂直 ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压 U、间距 d、内部磁感应强度大小 $B _ { 0 }$ 已知,不考虑该粒子的重力。

(1)求该粒子通过速度选择器的速率;

(2)求 $B _ { \imath }$ 以及y 轴上可能检测到该粒子的范围;

(3)定义磁屏蔽效率 $\eta = \frac { B _ { 1 } - B _ { 2 } } { B _ { 1 } } { \times } 1 0 0 \% $ ,若在 Q 处检测到该粒子,则是多少?

参考答案

(1) $\frac { U } { B _ { 0 } d }$ >; (2) $\frac { m U } { q d B _ { 0 } L } , r _ { 2 } > L$ >; (3) 60%

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这道题真正考什么?

核心知识
洛伦兹力与带电粒子在磁场中的运动
核心考法
受力分析运动过程分析
关键能力
应用计算题
最容易错
临界条件遗漏
难度
区分题

完整解析 · 逐步详解

【答案】(1) $\frac { U } { B _ { 0 } d }$
> ② $\frac { m U } { q d B _ { 0 } L } , r _ { 2 } > L$
> (3)60%

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