磁场复习3Word格式.docx

磁场复习3Word格式.docx

《磁场复习3Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁场复习3Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

B．3 

C．2D.3

3、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成60°

角．现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（　　）

A.

Δt 

B．2ΔtC.

D．

3Δt

4、如右图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以30°

和60°

（与边界的交角）射入磁场，又恰好不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是 

（ 

A．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是

B．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是

C．A、B两粒子的

之比是

D．A、B两粒子的

5、如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（q>

0）。

质量为m的粒子

沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为R/2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°

，则粒子的速率为（不计重力） 

C．

6、如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子先后以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以30°

（与边界的夹角）射入磁场，又都恰好不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是（　　）

A．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是1/

B．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是3/2

C．A、B两粒子m/q之比是1/

D．A、B两粒子m/q之比是3/2

18、一宽为L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，如图所示，一质量为m、电荷量为－q的粒子以某一速度（方向如图所示）射入磁场。

若不使粒子从右边界飞出，则其最大速度应为多大？

（不计粒子重力）

7、如图所示，空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界线，图中虚线为磁场区域的右边界。

现有一质量为m，电荷量为－q的带电粒子从电场中坐标位置（－l,0）处，以初速度v0沿x轴正方向开始运动，且已知l＝mv02/qE重力不计）。

试求：

（1）带电粒子进入磁场时速度的大小。

（2）若要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件？

19、自由电子激光器是利用高速电子束射人方向交替变化的磁场，使电子在磁场中摆动着有进，进而产生激光的一种装置。

在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy，如图甲所示。

方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示，每个磁场区域的宽度l=

m，磁场的磁感应强度大小B0=3.75×

10-4T，规定磁场方向垂直纸面向外为正方向。

现将初速度为零的电子经电压U=4.5×

103V的电场加速后，从坐标原点沿轴正方向射入磁场。

电子电荷量e为1．6×

10-19C，电子质量m取9×

10-3kg,不计电子的重力，不考虑电子因高速运动而产生的影响。

（1）电子从坐标原点进入磁场时的速度大小为多少？

（2）请在图甲中画出x＝0至x＝4L区域内电子在磁场中运动的轨迹，计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标并在图中标出；

（3）从x＝0至x＝NL（N为整数）区域内电子运动的平均速度大小为多少？

20、一带正电q、质量为m的离子，t=0时从A点进入正交的电场和磁场并存的区域作周期性运动，图甲为其运动轨迹，图中弧AD和弧BC为半圆弧，半径均为R；

AB、CD为直线段，长均为πR；

已知电场强度方向不变（如图甲所示）、大小随时间作周期性变化；

磁感应强度大小不变恒为B0，方向垂直纸面随时间作周期性变化．

（1）计算离子转一圈的时间．

（2）指出离子运动一圈时间内电场和磁场的变化情况．

（3）以图甲所示的E的方向为电场强度的正方向、向里为磁感应强度的正方向，分别在乙图和丙图中画出电场强度和磁感应强度在一个周期内随时间变化的图线，图中要标示出必要的值．

8、如图所示，一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场边界是半径为R的圆，AB为圆的直径。

一质量为m，带电荷量为－q的带电粒子以某一速度垂直磁场方向从A点射入磁场，粒子的初速度方向与AB的夹角为60°

。

经过一段时间，粒子从磁场边界上的C

点飞出（C点在图中未标出），C点到A点的距离为

R。

粒子重力不计。

求粒子的速度大小和粒子在磁场中运动的时间。

9、如图所示，在匀强电场中建立直角坐标系xOy，y轴竖直向上，一质量为m、电荷量为＋q的微粒从x轴上的M点射出，方向与x轴夹角为θ，微粒恰能以速度v做匀速直线运动，重力加速度为g.

（1）求匀强电场场强E的大小；

（2）若再叠加一圆形边界的匀强磁场，使微粒能到达x轴上的N点，M、N两点关于原点O对称，距离为L，微粒运动轨迹也关于y轴对称．已知磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面向外，求磁场区域的最小面积S及微粒从M运动到N的时间t.

10、在如图所示的直角坐标系中，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，一质量m=1×

10-14kg、电荷量q=1×

10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°

角从M点沿直线运动，M点的坐标为（0，－10），E的大小为0.5×

103V/m，B1大小为0.5T；

粒子从x轴上的P点进入第一象限内，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，一段时间后，粒子经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°

角的方向飞出，N点的坐标为（0，30），不计粒子重力，g取10m/s2．

（1）请分析判断匀强电场E的方向并求出微粒的运动速度v；

（2）粒子在磁场B2中运动的最长时间为多少?

运动最长时间情况下的匀强磁场B2的大小是多少?

（3）若B2=

T，则矩形磁场区域的最小面积为多少?

11、如图所示，在xOy平面内的第III象限中有沿﹣y方向的匀强电场，场强大小为E．只第I和第II象限有匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向里，有一质量为m，电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场，P点坐标为

，经电场偏转后，与x轴负半轴成一定角度进入磁场，设磁感应强度B的大小为4E/3v0．求：

（1）电子经过x轴负半轴的坐标和此时速度方向与﹣x轴方向的夹角；

（2）电子再次经过y轴负半轴的坐标．

12、如图所示，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上。

在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。

在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q（q>

0）和初速度v的带电微粒。

发射时，这束带电微粒分布在0<

y<

2R的区间内。

已知重力加速度大小为g。

（1）从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域，并从坐标原点O沿y轴负方向离开，求点场强度和磁感应强度的大小和方向。

（2）请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由。

（3）若这束带电微粒初速度变为2v，那么它们与x轴相交的区域又在哪里？

并说明理由。

13、如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。

一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为

.不计空气阻力，重力加速度为g,求

（1）电场强度E的大小和方向；

（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小;

（3）A点到x轴的高度h.

11、如图，在宽度分别为

和

的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。

一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。

已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。

不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场

与电场中运动时间之比。

12、如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°

、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，

求：

（1）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.

（2）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间.

13、如下图，在xOy坐标系的第一象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B，E的大小为1.0×

103V/m，方向未知，B的大小为1.0T，方向垂直纸面向里；

第二象限的某个圆形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B′。

一质量m=1×

10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与x轴负方向60°

角从A点沿直线进入第一象限运动，经B点即进入处于第二象限内的磁场B′区域，一段时间后，微粒经过x轴上的C点并与x轴负方向成60°

角的方向飞出。

已知A点的坐标为（10，0），C点的坐标为（-30，0），不计粒子重力，g取10m/s2。

（2）匀强磁场B′的大小为多大？

（3）B′磁场区域的最小面积为多少？

14、如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×

105N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．质荷比为m/q＝4×

10－10kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0＝2×

107m/s垂直x轴射入电场，OA＝0.2m，不计重力．求：

（1）粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；

（2）若要求粒子不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值范围（不考虑粒子第

二次进入电场后的运动情况．）

15、如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的虚线OM是电场与磁场的边界,OM与y轴负方向成45°

角。

在x<

0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C,在y<

0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.10T,不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0×

103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量为q=5.0×

10-18C,质量为m=1.0×

10-24kg,求:

（1）带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标;

（2）带电微粒在磁场区域运动的总时间;

（3）带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标。

（保留

两位有效数字）

16、如图所示，圆形区域存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一个电荷量为q，质量为m的粒子沿平行于直径AC的方向射入磁场，射入点到直径AC

的距离为磁场区域半径的一半，粒子从D点射出磁场时的速率为v，不计粒子的重力.求

（1）粒子在磁场中加速度的大小；

（2）粒子在磁场中运动的时间

；

（3）粒子以2v的速率射入，在磁场中发生位移的大小.

17、如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。

槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=0.50T。

有一个质量m=0.10g、带电量为q=+1.6×

10-3C的小球在水平轨道上向右运动。

若小球恰好能通过最高点，重力加速度g=10m/s2。

（1）小球在最高点所受的洛伦兹力F；

（2）小球的初速度v0。