1号卷·A10联盟2024届高三上学期11月段考物理试题

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1、1号卷a10联盟2024高三开年考

13.(16分)某种离子收集装置的简化模型如图所示，x轴下方半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B1=B,圆心所在位置坐标为(0，一R).在x轴下方有一线性离子源，沿x轴正方向发射出N个（大量）速率均为o的同种离子，这些离子均匀分布在离x轴距离为0.2R~1.8R的范围内.在x轴的上方，存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，该磁场上边界与x轴行，磁感应强度大小B2=2B.在x轴整个正半轴上放有一厚度不计的收集板，离子打在收集板上即刻被吸收.已知离子源中指向圆心O方向射人磁场B的离子，恰好从O点沿y轴射出.整个装处于真空中，不计离子重力，不考虑离子间的碰撞和相互作用，()求该种离子的电性和比荷9；m(2)若x轴上方的磁场宽度d足够大，发射的离子全部能被收集板收集，求这些离子在x轴上方磁场中运动最长和最短时间差△，以及离子能打到收集板上的区域长度L；(3)若x轴上方的有界磁场宽度d可改变（只改变磁场上边界位置，下边界仍沿x轴），请写出收集板表面收集到的离子数n与宽度d的关系y1.6