關(guān)于磁場(chǎng)的幾十道題

1、磁場(chǎng)電阻關(guān)系時(shí)，因無(wú)電 用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測(cè)電流, 平行于小磁針?biāo)椒胖靡?.【2011?石景山模擬】 物理學(xué)家歐姆在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流和電壓、源和電流表，利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)代替電源，具體的做法是：在地磁場(chǎng)作用下處于水平靜止的小磁針上方，直導(dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)， 小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn). 某興趣研究小組在得知直線電流 在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與通過(guò)直導(dǎo)線的電流成正比的正確結(jié)論后重現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)通過(guò)導(dǎo)線電流為I1時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了 30° ;當(dāng)通過(guò)導(dǎo)線電流為60 °，則下列說(shuō)法中正確的是()A®E. 21.【答案】A2時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了D.無(wú)法確定2.【2

2、011?石景山模擬】 圖14所示為圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里，邊界跟y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O.O點(diǎn)處有一放射源，沿紙面向各方向射出速率均為 v的某種帶電粒子，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑的兩倍已知該帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，不考慮帶電粒子的重力.J 、 /XXf X X X X ：I X X X X -丁、/ 莊 X X 丿(1 )推導(dǎo)帶電粒子在磁場(chǎng)空間做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;圖14(2)求帶電粒子通過(guò)磁場(chǎng)空間的最大偏轉(zhuǎn)角;(3)沿磁場(chǎng)邊界放置絕緣彈性擋板，使粒子與擋板碰撞后以原速率彈回,且其電荷量保v持不變.若從O點(diǎn)沿X軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子速

3、度已減小為2 ,求該粒子第一次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.2.【解析】(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，受洛倫茲力作用，由牛頓第二定律得:U2Bqu = m rmu r =Bq(2)設(shè)粒子飛出和進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向夾角為cp，則X.xsin =,2 2r X是粒子在磁場(chǎng)中軌跡的兩端點(diǎn)的直線距CD離.X最大值為2R,對(duì)應(yīng)的就是 中最大值.且2R=rsin鑒=旦 J,%x=60。所以 2 r 2(3)當(dāng)粒子的速度減小為v2時(shí)，在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為ri= mV = R2qB故粒子轉(zhuǎn)過(guò)四分之一圓周,對(duì)應(yīng)圓心角為90。時(shí)與邊界相撞彈回，由對(duì)稱性知粒子經(jīng)過(guò)四個(gè)這樣的過(guò)程后第一次回到O點(diǎn)，亦即經(jīng)歷時(shí)間為一個(gè)周期.粒

4、子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期21； mT =Bq .所以從0點(diǎn)沿X軸正方向射出的粒子第一次回到0點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間是丄2rmt =Bq3.【2011?西城一?！?如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的 夾角為0O整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿 從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab剛好靜止。則A.B.C.D.磁場(chǎng)方向豎直向上磁場(chǎng)方向豎直向下ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上 ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向下ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)桿中通有3. 【答案】A4. 【2011?西城一?！咳鐖D所示，兩塊相同的金屬板正對(duì)著水平放置，金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為d。上極板的電勢(shì)比下極板高U。

5、質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子束，沿兩板間中心軸線以初速度U進(jìn)入兩板間，最終都能從兩板間射出。不計(jì)離子重力及離子間相互作用的影響。(1)(2)(3)求離子在穿過(guò)兩板的過(guò)程中沿垂直金屬板方向上移動(dòng)的距離y;若在兩板間加垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)離子束恰好沿直線穿過(guò)兩板，求磁場(chǎng)磁 感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；若增大兩板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)離子束在穿過(guò)兩板的過(guò)程中沿垂直金屬板方 向上移動(dòng)的距離也為 y,求離子穿出兩板時(shí)速度的大小U。4.【解析】rT(1)離子在穿過(guò)兩板的過(guò)程中，只受與初速度vo垂直的電場(chǎng)力F作用，且F=qE兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度-UdF qUa = m md離子沿中心軸線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)離子

6、穿過(guò)兩板經(jīng)歷的時(shí)間為離子的加速度離子沿垂直金屬板方向上做初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則t，則 L=Vot1 2 y=- at2解得qUL2y 2mdvo(2)離子束恰好沿直線穿過(guò)兩板，說(shuō)明離子受力平衡，即qE=qv)B所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小UB=dvo磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。(3)增大磁場(chǎng)的強(qiáng)度時(shí)，離子受洛倫茲力增大，所以離子會(huì)向上偏。在離子穿過(guò)極板的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得1 2 1 2 -qEy = mv - mv02 2mdv0解得離子穿出兩板時(shí)的速度 v= (v= vo -eqUL)2 md V '5.【2011?西城一?！咳鐖D所示，相距為 R的兩塊平行金屬板 M、N

7、正對(duì)著放置，S1、S2分別 為M、N板上的小孔，S1、S2、O三點(diǎn)共線，它們的連線垂直 M、N,且S2O=R。以0為圓心、 R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。板上各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R,板兩端點(diǎn)的連線垂直為m、帶電量為+q的粒子，經(jīng)S1進(jìn)入M、N間的電場(chǎng)后，通過(guò) 邑進(jìn)入磁場(chǎng)。 速度和粒子所受的重力均不計(jì)。當(dāng)M、N間的電壓為U時(shí)，求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小U；若粒子恰好打在收集板 D的中點(diǎn)上，求 M、N間的電壓值Uo； 當(dāng)M、N間的電壓不同時(shí)，粒子從S1到打在D上經(jīng)歷的時(shí)間的最小值。D為收集板，M、N板。質(zhì)量粒子在Si處的(1)(3)t會(huì)不

8、同，求tNsiD斃2R廠h； r 、*5.【解析】(1)粒子從S1到達(dá)S2的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得qU Jmv22qvB由解得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小r竽粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有2v=m r得加速電壓2 2U與軌跡半徑r的關(guān)系為 U =理丄2m當(dāng)粒子打在收集板D的中點(diǎn)時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r0=R對(duì)應(yīng)電壓U。qB2R2-2m(3)M、N間的電壓越大，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度越大，粒子在極板間經(jīng)歷的時(shí)間越短,同時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也會(huì)越短，出磁場(chǎng)后勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也越短，所以當(dāng)粒子打在收集板D的右端時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)間t最短。根據(jù)幾何關(guān)系可以求得粒子在磁

9、場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑由得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小v=m粒子在電場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間Rt1 =v273 m3qB粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間t2-3qB粒子出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間t3R Tsm=v 3qB粒子從si到打在收集板 D上經(jīng)歷的最短時(shí)間為t= ti + t2+ t3=3qB6.【2011?巢湖一檢】 如圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為 F1.當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,a和b通有大小相等、方向相反a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)锽 F 1-F2C. F 1+F2D. 2Fi- F26.【答案】A7.【2011?巢湖一檢】實(shí)驗(yàn)室需要用

10、電子打擊靜止在P點(diǎn)的粒子，先讓電子在直線加速器中經(jīng)過(guò)電壓 U加速，再?gòu)男】?O沿y 方向水平飛出。已知 OP的距離為d, OP與OO的夾角為0，電子的質(zhì)量為 m電量為-e ,要想電子能打到 P點(diǎn)，可在直線加速器左側(cè)加一個(gè)垂直于紙面的磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式并說(shuō)明方向。R。7.【解析】設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，電子速率為V ,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 在電子加速過(guò)程對(duì)電子用動(dòng)能定理 丄mv2 = eU電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛侖茲力作為向心力evB =2r mv根據(jù)電子軌跡得到幾何關(guān)系Rsin e2R = eB，方向垂直紙面向里8.【2011?巢湖一檢】 如圖所示，固定的半圓弧形光滑軌道置于水平方向的勻強(qiáng)電

11、場(chǎng)和勻強(qiáng) 磁場(chǎng)中，軌道圓弧半徑為 R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外，電場(chǎng)強(qiáng)度為£；，方向水平向左.一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放在軌道上的C點(diǎn)恰好處于靜止，圓弧半徑0C與水平直徑AD的夾角為 旅血&=(kS)o(1)求小球帶何種電荷，電荷量是多少？并說(shuō)明理由。(2)如果將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)軌道的最大壓力的大小是多少?8.【解析】（1）小球在C點(diǎn)受重力、電場(chǎng)力和軌道的支持力處于平 衡，電場(chǎng)力的方向一定向左的，與電場(chǎng)方向相同，如圖所示.因此* c If小球帶正電荷。Fn co泊-qE = 0Fn sina -mg =0小球帶電荷量'

12、4E（2）小球從A點(diǎn)釋放后，沿圓弧軌道滑下，還受方向指向軌道的洛侖茲力f，力f隨速度增大而增大，小球通過(guò) C點(diǎn)時(shí)速度（設(shè)為v）最大，力f最大，且qE和mg的合力方向沿半 徑OC,因此小球?qū)壍赖膲毫ψ畲?如圖1 2 由一mv = mgRsin a -qER（1 cosa ）2得通過(guò)C點(diǎn)的速度一匝*A小球在重力、電場(chǎng)力、洛侖茲力和軌道對(duì)它的支持力作用 下沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，有qvQ2vF -mg si no -qEcosa -qvB =m 最大壓力的大小等于支持力9.【2011?承德模擬】 如上右圖為電飯鍋的溫控部分示意圖,性，但溫度升高到103寸便失去了鐵磁性，這個(gè)溫度稱為這種材料的居里溫度”或

13、居里點(diǎn)”。下列說(shuō)法正確的是A.開(kāi)始煮飯時(shí)，用手壓下開(kāi)關(guān)按鈕，永磁體與感感溫鐵氧體在常溫下具有鐵磁溫磁體相吸，手松開(kāi)后， 按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)B.如果在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下用電飯鍋燒水，水在沸騰后會(huì)自動(dòng)斷電C.如果在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下用電飯鍋燒水，水沸騰后不會(huì)自動(dòng)斷電，即使水燒干后，也不會(huì)自動(dòng)斷電居里點(diǎn)” 103時(shí)，感溫磁體D.飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至失去磁性，在彈簧作用下，切斷電源9.【答案】AD10.【2011?承德模擬】如圖所示，質(zhì)子a ( 1h )和氘核b ( 2H )以相同的動(dòng)量，都垂直磁場(chǎng)邊界MN并垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，不考慮質(zhì)子和氘核的重力及相互作用力

14、，以下說(shuō)法正確的是A. 它們所受洛侖茲力的大小相同B. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度大小相同C. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑相同D. 它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 10.【答案】C 11.【2011?承德模擬】 法拉第曾做過(guò)如下的實(shí)驗(yàn)：在玻璃杯側(cè)面底部裝一導(dǎo)體柱并通過(guò)導(dǎo)線往杯內(nèi)加入水與電源負(fù)極相連，直立的細(xì)圓柱形磁鐵棒下端固定在玻璃杯底部的中心,銀。在玻璃杯的正上方0點(diǎn)吊一可自由擺動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的直銅棒，銅棒的上端與電源的正極相接，下端浸入玻璃杯中的水銀中。由于水銀的密度比銅大， 銅棒會(huì)傾斜地與水銀相連，此時(shí)銅棒靜止，如圖所示。這樣，可動(dòng)銅棒、水銀、導(dǎo)電柱和電源就構(gòu)成了一個(gè)回路。閉合開(kāi)關(guān)S,則該實(shí)驗(yàn)可觀

15、察到的現(xiàn)象是A.銅棒與閉合S前相比,與豎直方向的夾角不變且仍靜止B.銅棒與閉合S前相比,與豎直方向的夾角會(huì)增大些但仍可靜止C銅棒與閉合S前相比,與豎直方向的夾角會(huì)減小些但仍可靜止D.銅棒會(huì)以磁鐵棒為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 11.【答案】D 12.【2011?承德模擬】一質(zhì)量為M = 0.8 kg的中空的、粗細(xì)均勻的、足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)管，其內(nèi)表面粗糙、外表面光滑；有一質(zhì)量為m = 0.2 kg、電荷量為q = 0.1 C的帶正電小滑塊以水平向右的速度進(jìn)入管內(nèi)，如圖甲。細(xì)管置于光滑的水平地面上，細(xì)管的空間能讓滑塊順利地 滑進(jìn)去，示意圖如圖乙。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊的電荷量保持不變?？臻g中存在垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感

16、強(qiáng)度為B = 1.0 To (取水平向右為正方向，g = 10 m/s2)滑塊以V0 = 10 m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi)，則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少（2）滑塊最終的穩(wěn)定速度Vt取決于滑塊進(jìn)入細(xì)管時(shí)的初速度V0,請(qǐng)以滑塊的初速度V0為橫坐標(biāo)、滑塊最終穩(wěn)定時(shí)的速度 Vt為縱坐標(biāo),在丙圖中畫(huà)出滑塊的 VtV0圖象（只需畫(huà)出Vo的取值范圍在 0至60 m/s的圖象）。中空的細(xì)管小滑塊圖甲XXXX X X X X X X X X XXXX X * 乂 XXXXXXXXXzzz/zzzzzz/xzzZzzzzzz/zzzzzzzzzzzzzzzzzzX X X X X X X X X X X X X X X

17、 X圖乙-S112.【解析】14.（14 分）（1）小球剛進(jìn)入管內(nèi)時(shí)受到洛侖茲力兩：r ,=喪=1 X? *1.1 分？依題意小球受洛侖茲力方向向上，F(xiàn), 噸,小球與管的下壁有弾力，g撩便球減速至最終與細(xì)管速度相同時(shí)一兩者以共同謹(jǐn)度V運(yùn)動(dòng)由動(dòng)童守恒定律I呻V =3+£H（1分）（1分）系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)能：Q =卜枷：一toxins1分）得：O=SJ匕）如圖.（每段4分，共S分）M坤繪幷參-上豈it巴三f壬一卜坎竺玉譽(yù)£-龍卷*屯 沖唱=卵;ET 譏=-0 m JL二$2甘亡L.Vh -二0皿壬； 近J V；硏£ , .塔二醤詬扌沖T . 李<宜飛三乎一浮二譽(yù)夫空L

18、-去乳二岳一直 ”:¥； =M7+JY罰ifir4-L_；I-1n fifi匕人貞1 理尋.= 0 2'v.0 < 'i. < 20BISLrr二狂咅:屯瓷二于I：:弱nF壬 Qf -硏）屋=護(hù)a片=100 mj g藝r J垠疳;屯1血£弩:或區(qū)ms ：，珞匸于和二：？窘船息殂:兀壬洛比荒乍匚U =20跟AA'上的0點(diǎn)以沿著與AA'成60°角、 Vo時(shí)，粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng) 當(dāng)粒子速度為 V1時(shí)，剛好垂直邊界 BB'射出磁場(chǎng)。取兀=3，不計(jì)粒13. 2011?福州模擬】如圖13所示，條形區(qū)域 AA'BB

19、'中存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁 場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小為0.3T,AA'、BB'為磁場(chǎng)邊界，它們相互平行，條形區(qū)域的長(zhǎng) 度足夠長(zhǎng)，寬度d=1m。一束帶正電的某種粒子從 大小不同的速度射入磁場(chǎng)，當(dāng)粒子的速度小于某一值時(shí)間 to=4 X 10s； 子所受重力。求：（1）粒子的比荷4（2）速度Vo和Vi的大小;：6tr I 【I|«|13. 【解析】（1）若粒子的速度小于某一值 Vo時(shí)，則粒子不能從BB離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，只能從AA邊離開(kāi)，無(wú)論粒子速度大小，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,軌跡如圖所示（圖中只畫(huà)了一個(gè)粒子的軌跡）。粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角均為1 =

20、240 °運(yùn)動(dòng)時(shí)間to2t3rm又"qB解得 q =2£x1o6 C/kg 或 3.3X106 C/kg m 3（2）當(dāng)粒子速度為Vo時(shí)，粒子在磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與BB'邊界相切，此時(shí)有R)+Rosin 30 °= d2 mvo3又 qvo B =Ro2 6 得 v0 =X10 m/s3當(dāng)粒子速度為V1時(shí)，剛好垂直邊界BB'射出磁場(chǎng)區(qū)域，此時(shí)軌跡所對(duì)圓心角 $2=30 °有 Risin30°= d又 qwB =2mv1Ri得 v1 =2 X 16m/s14. 【2011?甘肅模擬】在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，靜止的鈉核24

21、Na發(fā)生衰變，沿與磁場(chǎng)垂直的方向釋放出一個(gè)粒子后，變?yōu)橐粋€(gè)新核,新核與放出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的徑跡均為圓,如圖所示.以下說(shuō)法正確的是（A.新核為MgB發(fā)生的是a衰變C.軌跡1是新核的徑跡 D .新核沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)14.【答案】A15. 【2011?甘肅模擬】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+ q的小球，以初速度 v。自h高度處水平拋出。不計(jì)空氣阻力。重力加速度為g。0求該勻(1)若在空間豎直方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運(yùn)動(dòng),強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小;(2 )若在空間再加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球水平拋出后恰沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)P到拋出點(diǎn)的距離為 J3h，求該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)

22、度 B的大小。15.【解析】 1)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明重力和電場(chǎng)力平衡，根據(jù)平衡條件，有mg = qE解得：E=。qR根據(jù)幾何2)再加勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，設(shè)軌道半徑為關(guān)系得P點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離 x=J2h2 2 2R =(R-h) +x解得：22由 qVoB= mV0-R得 B-mv3qh16. 【2011?惠州模擬】 如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面方向的勻 強(qiáng)磁場(chǎng)，一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率，沿著 相同的方向，對(duì)準(zhǔn)圓心 O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，又都從該磁場(chǎng)中射出，這些粒 子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有的較長(zhǎng)，有的較短，若帶電粒子在磁場(chǎng)中只 受磁場(chǎng)力的作

23、用，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的帶電粒子A. 速率一定越小B.速率一定越大C.在磁場(chǎng)中通過(guò)的路程越長(zhǎng)D. 在磁場(chǎng)中的周期一定越大16.【答案】A17.【2011?惠州模擬】在圖中實(shí)線框所示的區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)帶 電粒子(不計(jì)重力)恰好能沿直線Mr從左到右通過(guò)這一區(qū)域。向可能為下列哪種情況A.B.C.D.那么勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向外 勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向里 勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向都水平向右勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上17.【答案】BCLnM18.【2011?海淀一模】在我們生活的地球周

24、圍，每時(shí)每刻都會(huì)有大量的由帶電粒子組成的宇 宙射線向地球射來(lái)，地球磁場(chǎng)可以有效地改變這些宇宙射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方 向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義。 赤道上方沿垂直于地磁場(chǎng)方向射向地球， 生改變的情況是()A. 若這束射線是由帶正電荷的粒子組成，它將向南偏移B. 若這束射線是由帶正電荷的粒子組成，它將向北偏移C. 若這束射線是由帶負(fù)電荷的粒子 組成，它將向東偏移若有一束宇宙射線在 如圖6所示。在地磁場(chǎng)的作用下， 射線方向發(fā)D. 若這束射線是由帶負(fù)電荷的粒子組成，它將向西偏移18.【答案】D19.【2011?海淀一?！?在水平放置的兩塊金屬板 AB上加不同電壓，可

25、以使從熾熱的燈絲釋 放的電子以不同速度沿直線穿過(guò)曰板中心的小孔0進(jìn)入寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為曰，方向垂直紙面向里。若在A、B兩板間電壓為 U0時(shí)，電子不能穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域而打在B板延長(zhǎng)線上的P點(diǎn)，如圖18所示。已知電子的質(zhì)量為電荷量為e,并設(shè)電子離開(kāi) A板時(shí)的初速度為零。求A、B兩板間的電壓為 U0時(shí)，電子穿過(guò)小孔 0的速度大小Vo；求P點(diǎn)距小孔D的距離X；若改變A、B兩板間的電壓，使電子穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域并從邊界MN上的Q點(diǎn)射出，且從Q點(diǎn)穿出時(shí)速度方向偏離 V0方向的角度為P,則AB兩板間電壓U為多大？m，(1)(2)(3)P圖1819.【解析】(1)電子在AB板間電場(chǎng)中加速

26、時(shí)，由動(dòng)能定理得2eU-mv22解得2eU0V0 =入 m電子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得ev0B =ro解得r。1 f2mU0所以圓周運(yùn)動(dòng)，并從邊界II12eU =mv2MN上的Q點(diǎn)穿出，由動(dòng)能定理可得由牛頓第二定律可得2vevB = m r且由幾何關(guān)系可知r sin 日=L所以20.【2011?焦作模擬】如圖所示，在傾角為a的光滑固定斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。在導(dǎo)體棒中的電流 I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確是A.D.sinG 一=mg方向垂直斜面向上ILsinrn一=mg，方向垂直斜面向下

27、ILtana=mg，方向豎直向上ILtana=mg，方向豎直向下IL20.【答案】ACB e(3) 若在A、B兩板間加上電壓 U時(shí)，電子在 AB板間加速后穿過(guò) B板進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域做21. 2011?焦作模擬】如圖所示，在空間中存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 其邊界AB CD間的寬度為 d在左邊界的 Q點(diǎn)處有一質(zhì)量為 m帶電荷量為-q的粒子沿與 左邊界成30°的方向射入磁場(chǎng)，粒子重力不計(jì)求：(1 )若帶電粒子能從 AB邊界飛出，則粒子入射速度應(yīng)滿足的條件;(2)若帶電粒子能垂直 CD邊界飛出磁場(chǎng)，進(jìn)入如圖所示的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)中減速至零后再返回，則有界電場(chǎng)的電壓的范圍及帶電粒

28、子在整個(gè)過(guò)程中在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(3)若帶電粒子的速度是(2)中的 昶倍，并可以從 Q點(diǎn)沿紙面各個(gè)方向射入磁場(chǎng)， 則粒子打到CD邊界上的長(zhǎng)度是多少？21.【解析】(1)粒子能從左邊界射出，臨界情況有R +RCOS30 ° = d(2由洛倫茲力提供向心力可得2vBqv = mRBqdm(1 +cos30 J2(2-妁 Bqd所以粒子能從左邊界射出速度應(yīng)滿足v<2(2 -73)Bqd(2)粒子能從右邊界射出R=COSBqv21 2由動(dòng)能定理得 mv2 =qU2_ 2 .2B qd解得U =22m COS 302B2=m粒子不碰到右極板所加電壓滿足的條件-_2 .2二 2B qd3

29、m因粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為 60 °,所用時(shí)間為匚62葉IBq因返回通過(guò)磁場(chǎng)所用時(shí)間與向右通過(guò)磁場(chǎng)所用時(shí)間相同,所以總時(shí)間t=2>匸上63 Bq(3)當(dāng)粒子速度為是(2)中的43倍時(shí) 解得 R/=2d如圖由幾何關(guān)系可得I =2x2dcos300 =2j3d22. 【2011?淮南模擬】如圖示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面第勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電量都相 同第帶電粒子a、b、c,以不同速率對(duì)準(zhǔn)圓心 0沿AO方向射入電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 所示。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力作用，則下列說(shuō)法正確的是：A、a粒子動(dòng)能最大B、C粒子動(dòng)能最大C、C粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)D、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 Ta>T

30、b>Tc22.【答案】B23.【2011?淮南模擬】 如圖所示，在xoy平面內(nèi)，Mt和x軸之間有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)3L的 A點(diǎn)處有一電子槍，可以沿 +x方向射出速度為vo的電子（質(zhì)量為m電量為e）。如果電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在，電子將做勻速直線運(yùn)P點(diǎn)的坐標(biāo)是（2L,5L）.不計(jì)重動(dòng).如果撤去磁場(chǎng)只保留電場(chǎng)，電子將從P點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng),力的影響，求:（1 ）電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及方向;（2）如果撤去電場(chǎng)，只保留磁場(chǎng)，電子將從X軸上的D點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）離開(kāi)磁場(chǎng),求D點(diǎn)的坐標(biāo)及電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間4L2L23.【解析】（1）只有電場(chǎng)時(shí),電子做類(lèi)平

31、拋運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)2LeEt則沿Y軸方向有2 m-沿Vo方向有Vot =2L2mv0E =由得eL ,沿y軸負(fù)方向-電子做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有eE = ev0 B-由解得（2）只有磁場(chǎng)時(shí)evoBmvoB =eL ，垂直紙面向里-,電子受洛倫茲力做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為R,由牛頓第二定律有Vo=m R -，由得R=2L-電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道如圖所示，由幾何關(guān)系得3L-2L 1 兀tana =a =2L 26所以O(shè)D=Rcos3°二3,即D點(diǎn)的坐標(biāo)為（電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為 T,T上Vo->L,0）-2吋eB處電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T(mén) Jt2北3a、b是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源兩極

32、上，右d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小為 B，E.從兩板左側(cè)中點(diǎn) C處射入一束正離 3束.則下列判斷正確的24.【2011?濟(jì)南模擬】 如圖所示，邊有一檔板，正中間開(kāi)有一小孔方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)子（不計(jì)重力），這些正離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分成是A. 這三束正離子的速度一定不相同B. 這三束正離子的比荷一定不相同C. a、b兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定由a指向bd孔射出XX , XX.X xXX XXX XX X? X XaX XX沖CV"PK XXf?D. 若這三束粒子改為帶負(fù)電而其它條件不變則仍能從24. 【答案】BCD25.

33、【2011?濟(jì)南模擬】如圖所示，MN、PQ是平行金屬板，板L，PQ板帶正電,MN板帶負(fù)電，在PQ板2的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m 的帶負(fù)電粒子以速度 V。從MN板邊緣沿平行于板的方向射入 兩板間，結(jié)果粒子恰好從 PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好 從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng).不計(jì)粒子重力.求：（1）（2）25.【解析】L=V0t長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距離為兩金屬板間所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小.（1）設(shè)帶電粒子在平行金屬板勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)可知:L 12=一 at 2 2Eqa=m聯(lián)立求解可得:2E=mv qL(2)帶電粒子以速度v飛出

34、電場(chǎng)后射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由2VqvB=m RLsin e =2Rsine =VyVVy=at聯(lián)立求解可得：B=.2mV0qL26. 2011?錦州模擬】 如圖所示，有兩根長(zhǎng)為 L、質(zhì)量為m的細(xì)導(dǎo)體棒a、b, a被水平放置 在傾角為45。的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為 X.當(dāng)兩細(xì)棒中均通以電流大小為I的同向電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止，則下列關(guān)于 b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是 A .方向向下B .大小為器C. 若使b向上移動(dòng)，a仍然能保持靜止 D 若使b下移，a也能保持靜止26. 【答案】BC27. 【20

35、11?南昌模擬】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙而向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B, 帶電粒子(不計(jì)重力)以某一初 速度沿圓的直徑方向射入磁場(chǎng)，粒子穿過(guò)此區(qū)域的時(shí)間為t,粒子飛出此區(qū)域時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)角為60°,根據(jù)上條件可求下列物理量中的A. 帶電粒子的比荷B. 帶電粒子的初速度C帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期D. 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑27. 【答案】AC28. 【2011?寧波模擬】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右，虛線右邊空間存在著方向水平、垂直 紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線左邊有一固定的光滑水平桿，桿右端恰好與虛線重合。有一電荷量為q、質(zhì)量為m的小球套在桿上并從桿左端由靜止釋放，帶電小球離

36、開(kāi)桿的右端進(jìn)入正交電、磁場(chǎng)后，在開(kāi)始一小段時(shí)間內(nèi)，小球:A. 可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B. 定做變加速曲線運(yùn)動(dòng)C. 重力勢(shì)能可能減小D. 電勢(shì)能可能增加28.【答案】BC1=f!x X X X1!X X X X !X Z X X29.【2011?寧波模擬】 如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B=0.15T, 方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在半徑R=0.10m的圓形區(qū)域內(nèi)，圓的左端點(diǎn)跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)0,右端跟熒光屏 MN相切于x軸上的A點(diǎn)。置于坐標(biāo)原點(diǎn) O的粒 子源可沿x軸正方向射出速度 V0=3.0X 106m/s的帶電粒子 流，比荷為q/m=1.0x 108c/kg。不計(jì)粒子重力。求： 粒子在

37、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑 粒子射到熒光屏 MN上的點(diǎn)距A點(diǎn)的距離 現(xiàn)以O(shè)點(diǎn)并垂直于紙面的直線為軸，將圓形磁場(chǎng)逆時(shí) 針緩慢旋轉(zhuǎn)90°,在答題紙上用作圖法畫(huà)出此過(guò)程中粒 子打在熒光屏上的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的位置。29.【解析】(1)粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為 由牛頓第二定律可得：(1)(2)(3)r,2R2V0mv0qv0B =m ，所以 r =rqB代入數(shù)據(jù)可得：r=0.20m(2 )作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示。中轉(zhuǎn)過(guò)的偏向角為 0,由圖可得:粒子在B點(diǎn)射出，磁場(chǎng)R 05tan = =0.52 re2 tan由數(shù)學(xué)知識(shí)可得：tane =冬2 O1 - tan2 242所以 PA =Rta

38、ne =0.1x-m = m315(3)當(dāng)圓形磁場(chǎng)區(qū)域轉(zhuǎn)過(guò) 900時(shí)，粒子打在息 0.13mA點(diǎn)，A點(diǎn)即為最低點(diǎn),如圖 2所示。作圖說(shuō)明：以 O為圓心、OA為半徑作出圓孤 AE交y軸于E點(diǎn)，以E為圓心、EO為連接CB并延長(zhǎng)交屏于 P點(diǎn)，P點(diǎn)即半徑作粒子運(yùn)動(dòng)軌跡交 AE孤于B點(diǎn),b yMX A X'2RNO圖2X30.【2011?三明模擬】如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若第一次用0.3s時(shí)間拉出，外力做的功為 W,通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為q1；若第二次用0.9s時(shí)間拉出，外力做的功為W,通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為q2，則(A. Wi > W, qi =

39、 q2B. W 1 > W, q1< q2C. Wi < W, qi < q2D. W 1> W2, q1> q230.【答案】A31.【2011?三明模擬】如圖所示，在坐標(biāo)系 xOy中，x<0的區(qū)域空間存在著垂直紙面向外的272mv2勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x>0的區(qū)域空間存在著電場(chǎng)強(qiáng)度大小E= qL、方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為 m、帶電荷量為一q的微粒(重力不計(jì))，自坐標(biāo)原點(diǎn) O以初速度V0沿與x軸負(fù)方向成45°角垂直射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò) y軸上的P(0, L)點(diǎn)射入電場(chǎng)區(qū)域，微粒進(jìn)入電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力的作用下又經(jīng)P (0 L)點(diǎn)返回磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)一

40、段時(shí)間后微粒再次離開(kāi)磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng).求:(1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向;(2) 帶電微粒自原點(diǎn)射出，離開(kāi)原點(diǎn)后第四次過(guò)y軸時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間;31.【解析】(1)粒子從O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到 P的軌跡如答圖中的實(shí)線所示.由幾何關(guān)系知：R=Lcos450又Bqv0=mV解得：B= "叭RqL由于微粒進(jìn)入電場(chǎng)后， 在電場(chǎng)力的作用下又經(jīng) P(0, L)點(diǎn)返回磁場(chǎng)區(qū)域， 這說(shuō)明微粒進(jìn)入電場(chǎng)后所受電場(chǎng)力的方向與它進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向相 反，即電場(chǎng)的方向與 y軸(或 X軸)正方向的夾角為450(如答圖3所示)。(2)微粒第二次過(guò)P點(diǎn)速度方向與第一次過(guò) P點(diǎn)時(shí)相反，與-y方向的 夾角為450,微

41、粒第三次過(guò)丫軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與+X方向夾450斜向右下方， 恰好沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)(如圖所示)。 那么：3 2職 372禮X=4Of P過(guò)程的時(shí)間t1 = 4Vo微粒在電場(chǎng)中減速和反向回到磁場(chǎng)的時(shí)間t2=2XEq = 2VoK 2兀R V2嘆X =Pf O'過(guò)程的時(shí)間t3=4V。4v0V0在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，建如答圖中的X' 0'y'的坐標(biāo)系，那么:X，=V0t4y1 ,2Eqt：atq ='=22m由于粒子過(guò)y軸又有x' = y'代入值解得:t4= 2V0故所求的總時(shí)間t= t1 + t2+t3+ t4=

42、Vo +V0Vo32.【2011?壽光模擬】帶電粒子以速度 y沿四方向射入一橫截面為正方形的區(qū)域. 該正方形兩邊的中點(diǎn)，如圖所示，不計(jì)粒子的重力.當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)F時(shí),點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為友：當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為口的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí), 粒子也從月點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為島，下列說(shuō)法正確的是A* £|< fj廠E_0C* - Vo b及曰均為粒子從彳CL1'777777777777777777777732.【答案】AD如圖，在平面直角坐標(biāo)系 xOy內(nèi),33.【2011?壽光模擬】第1象限存在沿_)，軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第W象限以伽為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在

43、垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng) 強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m電荷量為黿的帶正電的粒子，從y軸正半軸上y:. II處的M點(diǎn),攀速度V0垂直于Y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)z軸_L x=2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于)， 軸的方向射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：(1) 電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;(2) 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑n(3) 粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間to33. 【解析】(12分)粒予的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示(1) 設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1 ;X、y的方向2根據(jù)牛頓第二定律Eq=ma求出 砂卜:曲一附- P7V根據(jù)動(dòng)能定理22”設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為V,根據(jù)V JVIV,<2vivr -求出

44、腳(3) 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間丁2肘2加W7 =粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期H 盹_設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t28求出34. 【2011?蘇北模擬】 利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖CD?示方向的電流I , C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差 Ucd，下列說(shuō)法中正確的是A 電勢(shì)差Ucd僅與材料有關(guān)UcdV 0B. 若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差C .僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差UcD變大D 在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平34.【答案】BCm<X0的區(qū)域內(nèi)其左邊界與

45、35. 2011?蘇北模擬】 如圖所示，直角坐標(biāo)系 xoy位于豎直平面內(nèi)，在 有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B = 4.0 xrtr、方向垂直于紙面向里的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 交于P點(diǎn)；在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場(chǎng)，其寬度d = 2m。一質(zhì)量m = 6.4 X fSkg、電荷量q =-3.2 x'11c的帶電粒子從 P點(diǎn)以 速度v = 4 X 14m/s ,沿與x軸正方向成a=60角射入磁場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)最終通過(guò) x軸上的Q 點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，不計(jì)粒子重力。求：?帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間；?當(dāng)電場(chǎng)左邊界與y軸重合時(shí)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)；Q點(diǎn)，討論此電場(chǎng)左邊界

46、的橫坐?若只改變上述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，要求帶電粒子仍能通過(guò)標(biāo)x'與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 E的函數(shù)關(guān)系。IhaXXy :*fe1 J,J4141144441P:X:BOXP*E14444JkX* fe111i44x35.【解析】？帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有2mvqvB =r代入數(shù)據(jù)得：r =2m60°軌跡如圖1交y軸于C點(diǎn)，過(guò)P點(diǎn)作v的垂線交y軸于01點(diǎn), 由幾何關(guān)系得 01為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，且圓心角為在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t =T二丄空巴66 qB代入數(shù)據(jù)得：t=5.23 X 10s?帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)垂直進(jìn)入電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) 方法一：粒子在

47、電場(chǎng)中加速度 a = qE = 2.0X 108 m/s2m運(yùn)動(dòng)時(shí)間h = =5.0 x10'sv沿y方向分速度Vy =1.0x104m/s沿y方向位移y =丄3=0.25m2粒子出電場(chǎng)后又經(jīng)時(shí)間 t2達(dá)x軸上Q點(diǎn)t2 = Loc y =7.5X10土v故Q點(diǎn)的坐標(biāo)為x = d +vt2 =5.0m 方法二：設(shè)帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度偏向角為tan日=±=Eq-必3"102vmv2設(shè)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為6.4X10 X16心08x0,如圖=丄41,1又：tanL =:4-x由上兩式得：E-6-4 - X當(dāng)3mc x' < 5m時(shí)，如圖3，有Oi1 1則：ta

48、n =ii；X X11 y1rX14v故 x=5m。?電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)為 X'。養(yǎng)ay飛弍2 一當(dāng)0V X'V 3m時(shí)，如圖2,設(shè)粒子離開(kāi)電場(chǎng)p 1、P ! X、緩! B0 tQ J時(shí)的速度偏向角為 0',O1貝卩：tan日'=陶；X X11mv1x圖2yi X XIP I X、邂 :B '；X X1 #2 Eq(2x')y=_at =2-2 2mv將y=1m及各數(shù)據(jù)代入上式得:E，r (5-X)236. 【2011?鐵嶺模擬】 如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁

49、場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。 質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球中，甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電?，F(xiàn)將三個(gè)小球 在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，則經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度相等 經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，甲球的速度最小 甲球的釋放位置比乙球的高運(yùn)動(dòng)過(guò)程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變A.B.C.D.36.【答案】CD37.【2011?鐵嶺模擬】如圖所示,回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置 其核心部分是兩個(gè) D形金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連.則帶電粒子加速 所獲得的最大動(dòng)能與下列因素有關(guān)的是；5A加速的次數(shù) C.金屬盒的半徑B.D.加速電壓

50、的大小勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度37. 【答案】CD38. 【2011?鐵嶺模擬】如圖甲所示，水平地面上有一輛小車(chē),小車(chē)上固定有豎直光滑絕緣管， 管長(zhǎng)為L(zhǎng),管內(nèi)底部有一質(zhì)量 m = 0.2g，電荷量q = +8 X 10 -5C的小球，小球的直徑比管的 內(nèi)徑略小。在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 = 15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面上方存在著垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 = 15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN上下的整個(gè)區(qū)域還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E = 25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)讓小車(chē)始終保持v = 2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過(guò)場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，測(cè)得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨小球到管底的高度 h的變化關(guān)系如圖乙所示。g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：(1 )小球剛進(jìn)入磁場(chǎng) B1時(shí)的加速度大小a;(2)絕緣管的長(zhǎng)度L;(3 )小球離開(kāi)管后每次經(jīng)過(guò)水平面MN時(shí)小球距管口的距離 X。卩1 > '1 卜* - * 1E « 14 L 4.Wa - .X 11 -