磁場提升題型

1、磁場提升題型 習(xí)題精選一、選擇題回旋回速器中（）電場和磁場同時用來加速帶電粒子.只有電場用來加速帶電粒子.回旋回速器的半徑越大，則在交變電源固定的前提下，同一帶電粒子獲得的動能也 越大.一帶電粒子不斷被加速的過程中，交變電源的頻率也要不斷增加.如圖所示，質(zhì)量為歐，帶電量為一的小物塊A沿水平面的感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向 垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，某一時刻，物塊速度為氣，設(shè)物塊與水平面間滑動摩擦 系數(shù)為尹，則物塊A從速度氣 變?yōu)殪o止需要的時間： TOC o 1-5 h z X Xm我a坐壬咿小尹Og + q為月）n爪壬mJK您+牘）等于. B.小丁.C.大于皿W啷+晝月）.D.以上三種情況都有可能.

2、設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，已知一離子 在電場力和洛侖茲力作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運(yùn)動，到達(dá)B點時速度為零.C 點是運(yùn)動的最低點，忽略重力，以下說法中正確的是：這離子必帶正電荷；A點和B點位于同一高度；離子在C點時速度最大；離子到達(dá)B點后，將沿原曲線返回A點.十 + + +C x x x二、計算題 一回旋加速器，加在D型盒內(nèi)兩極的交變電壓的頻率為，d型盒的半 徑為0.532m，求：（1）加速氘核所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.（2）氘核所能達(dá)到的最大速率.如圖所示，在一足夠長的水平絕緣板的上面有一靜止的帶電物體，其質(zhì)量的=1尸 kg，帶電量4=4x1。 c.

3、物體與板間摩擦系數(shù)尹=方.現(xiàn)把歐與板一齊置于有勻 強(qiáng)電場占=1 N/C和勻強(qiáng)磁場B = 5 T的空間，兩個場的方向如圖所示，求物歐 沿平板運(yùn)動的最大速度和最大加速度各是多少？(木板固定，&取10m/技)在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中，有一傾角為日，足夠長的光滑絕緣斜面，磁 感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向水平向外，電場強(qiáng)度為E,方向豎直向上，有一質(zhì)量為地，帶電量為 +勺的小球靜止在斜面頂端，這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱?如圖所示，若迅速將電場 方向改為豎直向下是，小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？所用時間是多少？如圖所示，傾角為日的光滑斜面，處在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場和方向未知的勻強(qiáng)電場中，有一個質(zhì)量為幽

4、，帶電量為一，的小球，恰可在斜面上作勻速圓周運(yùn)動，其角速度為由求：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。晃粗妶龅膱鰪?qiáng)E最小值和方向.如圖(甲)所示的空間區(qū)域里， 軸左方有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向跟軸負(fù)方向 成30角，大小為弓=4加偵5 N/C，軸右方有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，有一質(zhì)子 以速度Vo = 2 OXl6 m/s，由盂軸上的A點，第一次沿盂軸正方向射入磁場，第二次沿 盂軸負(fù)方向射入磁場，回旋后都垂直于電場方向射入電場，最后又進(jìn)入磁場.已知質(zhì)子質(zhì)量 最近似為獨=16幻kg，求：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；質(zhì)子兩次在磁場中運(yùn)動的時間的比值；質(zhì)子兩次在電場中運(yùn)動的時間各是多少？（甲）如圖所示，半徑為R的光滑絕

5、緣環(huán)豎直置于彼此正交的水平勻強(qiáng)電場和磁場中，磁 感應(yīng)強(qiáng)度為b,今有一質(zhì)量為狀、帶電量為+，的空心小球穿在環(huán)上，已知小球所受電 場力和重力大小相等，則當(dāng)小球由靜止開始從環(huán)頂M下滑到與圓心等高的N點時，小球給環(huán) 的壓力大小為多少？如圖所示，平行板電容器的極板沿水平放置，荷質(zhì)比為舀,狀 的電子束從電容器左 邊正中間&處沿水平方向射入，電子的初速度是 ，在電場力作用下，剛好從圖示中。 點射出電場，已知射出時速度是V,現(xiàn)在保持電場不變，在整個空間再加上垂直于紙面向里 的勻強(qiáng)磁場B,使電子剛好由圖示中的點射出電場，。次兩點相對電容中心線是 對稱的，則電子射出電磁場空間后，僅在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑廣=?1

6、I TOC o 1-5 h z + 十 + +* cX X X X X： X HYPERLINK l bookmark30 o Current Document rrH .心hlX X it X X XI=1質(zhì)量為幽的金屬滑塊，電量+，以某一初速度沿水平放置的絕緣板進(jìn)入電磁場 空間，勻強(qiáng)磁場方向如圖所示，勻強(qiáng)電場方向水平（且與地板平行）滑塊與絕緣地板間的摩 擦系數(shù)為尹，已知滑塊自A點沿絕緣板勻速直線運(yùn)動，到B點與電路開關(guān)相碰，使形成電 場的電路斷開，電場立即消失，磁場依然存在，設(shè)碰撞時，滑塊無電量損失，而動能變?yōu)榕?前的1/4，滑塊碰撞后，做勻速直線運(yùn)動返回A點，往返總時間為T, AB長為L,

7、求：（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小及方向？（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度月=?（3）全過程摩擦力做的功?初速為零的離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從離子輪T中水平射出，經(jīng)過一段 路程后進(jìn)入水平放置的兩平行金屬板MN和PQ之間.離子所經(jīng)空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，（不考慮重力作用）離子荷質(zhì)比梆（弓、酬 分別是離子的 電量和質(zhì)量）在什么范圍內(nèi)，離子才能打在金屬板上？如圖（甲）所示，帶正電的金屬環(huán)A套在絕緣管G上，A的孔徑稍大于C的直徑， 絕緣支持物D撤去后，A會沿豎直桿C下滑，AC之間滑動摩擦系數(shù)為尹.桿C固定在相 互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場方向水平向東，磁場方向水平向南，桿C足夠長.撤 去

8、D后分析金屬球A的運(yùn)動過程，并求初始時刻的加速度，A的收尾速度和在何種情況有加 速度的最大值.（甲）在半徑為廣的圓筒中，有沿筒的軸線方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一個質(zhì) 量為狀、帶電量為+弓的粒子以速度”從筒壁a處尚半徑方向垂直于磁場射入筒中（圖 甲），若它在筒中只受洛侖茲力作用且與筒壁發(fā)生彈性碰撞，欲使粒子與筒壁連續(xù)相碰撞繞筒 壁一周仍從A處射出，則B必須滿足什么條件？（甲）一帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，已知電場強(qiáng)度大小為E，方向豎 直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，若此液滴在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度的平面內(nèi)，做 半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，設(shè)液滴質(zhì)量為幽，求：（1）液滴的速度大

9、小和繞行方向？（2）倘若液滴運(yùn)行到軌跡最低點A時，分裂成大小相同的兩滴，其中一個液滴仍在原來面內(nèi)做半徑為艮=3R的圓周運(yùn)動，繞行方向不變，且此圓周的最低點與是來面內(nèi)做半徑為艮=3R的圓周運(yùn)動，繞行方向不變，且此圓周的最低點與是A，另一液滴將如何運(yùn)動?13.如圖所示，X軸上方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，下方有一場強(qiáng)為E的勻強(qiáng) 電場，兩個場的方向如圖示.在式軸上有一點M (L, 0)要使帶電量為G、質(zhì)量為狀滴將如何運(yùn)動?13.如圖所示，重力不計的粒子在軸上，由靜止釋放后能到達(dá)M點，問：帶電粒子應(yīng)帶何種電荷？粒子釋放點離O點的距離應(yīng)滿足什么條件?粒子從靜止出發(fā)到M點，經(jīng)歷時間是多少？粒子從靜止出發(fā)

10、到M點，所經(jīng)過的路程是多少？答案：一、1. BC2. C.對歐:-瞄強(qiáng)*假如此=引。恒定，則使物體a從停下來的時間:圮您 mg + qvB)而隨減小，壓 減小，則&數(shù)值減少，則由為 至停下來所需要的時間 對。.即：ABC.離子從A由靜止開始沿小如運(yùn)動，受到電場力和洛侖茲力的作用，合力指 向，4CB內(nèi)側(cè)，所受洛侖茲力也只能指向 盡 內(nèi)側(cè)，由左手定則判定，只能帶正電.A 對.離子運(yùn)動時，只有電場力做功，洛侖茲力不做功，系統(tǒng)能量守恒，A、B兩點速度為零， 動能增量為零，電勢能增量也為零，A、B必在同一等勢面上，其高度相同.B對.離子從A到C，電場力做正功，電勢能減少最大，動能增量最大，C點速度最大.

11、C對.離子到B點后運(yùn)動情況與A點開始運(yùn)動情況相同，其軌道也應(yīng)與.也上 以B點相對稱， 不可能沿原曲線返回A點.D錯.一 14.3xl0-4T;4.02xl07nVS、 1 .2.解：當(dāng)物體現(xiàn) 沿平板運(yùn)動時，受力分析有：(乙圖)：N(乙)27 -+ mg) = 0q忌一伊=mama = qE - +酬g)討論：當(dāng)時，有最大加速度快:qE-pmg 4x10 x10-0.25x10-3x10= 1F= 1.5(m/s2)當(dāng)時，有最大加速度* :q下一尹0*3+幽 g) = 0qE-pm 4x10 x10-0.25x10-3x10 ,、v0 = 3(m/s)yqB0.25x4x10 x53.解：小球?qū)?/p>

12、斜面的正壓力恰好為零時：酒*迅速將電場方向反向后，對小球受力分析如圖.NI WN + qvB = (mg+E) cos 8(jng + qE) sin = ma，隨T增大，N減小，當(dāng)時，小球?qū)㈦x開斜面，此時速度mg+qE . 2mgvw = sin f =c0sy由=，有：222 jgm 顯 cos ps =2a q2B2 sin 3由有:vM _m-ctgea qB解：（1）小球恰在斜面上作勻速圓周運(yùn)動，受力情況是洛侖茲力充當(dāng)向心力，重力和 電場力、斜面支持力三個力合力為零.則：qvB =v = qjt，p may jL-1 q（2）由平行四邊形法則力的矢量合成，當(dāng)電場力平行于斜面時E有最小

13、值，即：qE = mg sin 8mgsm 8J.，E，E方向沿斜面向下.解：（1）質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，半徑:r =依題意二次運(yùn)動軌跡如（乙）所示.（乙）由幾何關(guān)系，r - 20A = 20cm = 0.2m1.6x10-2.0 x10 Q11.6xW19x0.21 =由 qB ，設(shè)二次運(yùn)動時間分別為上和弓，則：210, 3。e 看：上=T:T = 7.1360360二次質(zhì)子均以相同速度進(jìn)入電場，則二次在其中運(yùn)動時間相同，設(shè)位移為S, 則沿五方向3皿30口 = %垂直疚向：*30口=上竺.2 m23mv273xl.6xl0-27x2.0 xl06代入數(shù)值1.6xW19x4.0 x1

14、05 =1.7xl07(s)代入數(shù)值解：設(shè)環(huán)滑到N點時速度為，由動能定理有:1 mgR +qER = mv - 0而:qE = mgv = gR環(huán)在N點時，設(shè)環(huán)受到壓力為N，v2N-qE qvB = m 一N= qE + qvB+ m= 5mg + 2qBJgRR解：只有電場時電子由& T ，電場力做功噸，由動能定理有:W. =-m2-mva電22加上磁場，電子從*T d運(yùn)動，洛侖茲力不做功，而電場力做負(fù)功，據(jù)rd加上磁場，電子從*T d運(yùn)動，洛侖茲力不做功，而電場力做負(fù)功，據(jù)rd相對入射方向?qū)ΨQ可知，電子在&點處的動能為將式代入式有；Ed = 一!幽尸解：（1）滑塊速度向右，根據(jù)勻速運(yùn)動條件

15、可知E的方向必水平向右.由返回速度向左且作勻速運(yùn)動可知而題中有:關(guān)立得知說=如，即月獰1 = 2幽宣，代入式，所以:E = pr(mg + 2mg) S q =(2)設(shè)往返總時間為T有：LLL L3L% 巧v2 2v22v23L代入式可得:2T代入式可得:（3）返回時不受摩擦力，所以全過程摩擦力做功：W = -JL = -（mg + BqvL = -3/imgL.解：設(shè)從離子槍T射出的是正離子，則落在下板上（若是負(fù)離子則落在上板上），最d_小水平距離為，最大水平距離為2 d ，下落距離為2 ，若離子在電場中做圓周運(yùn)動 的軌跡半徑為廣，落點距電子槍水平距離為工，則： TOC o 1-5 h z

16、2-d.2j d2d 4，.氣=d當(dāng)工時， 4；_ 17當(dāng)*=履時，閂4.離子在離子槍中被加速后的速度為又：mv r -故：_ 2Um B2 r2因為：5dYldr 3時，同樣分析可得關(guān)于B的相同的表達(dá)式，所以：卜竺y曾理（23 ，4, 5,，N）.解：（1）因液滴勻速圓周運(yùn)動，故：mg = qE液滴帶的是負(fù)電，由:qvB =/ R得知：v = BqR !m v = BgR / E,其繞行方向為順時針環(huán)繞.（2）分裂成大小相同的兩個液滴后，由于已知一個液滴仍做勻速圓周運(yùn)動，所以它們各自所受電場力仍與重力平衡，其中，對仍按原繞行方向做半徑為艮 運(yùn)動的一半液滴，設(shè)其速度為巧，仍據(jù)上述（1）的解法可知：v1 = BgRJ E = 3BgR / E = 3v ，因分裂前后動量守恒：11mv = + 幽巧22，即可得：v2 = 2v-v1 = -v ，這說明另一半液滴速度與原整個液滴速度大小相等，方向相反，所以另一液滴以R為半 徑做圓周運(yùn)動，其軌跡最高點為A，繞行方向也為順時針，如圖中虛線所示.解析：（1）靜止開始的帶電粒子要起動，應(yīng)放在電場中，所以該粒子應(yīng)放在一軸上，并且粒子帶負(fù)電.粒子在電場中加速至O點，設(shè)粒子到達(dá)O點時速度為，則:粒子進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動半周后，再次進(jìn)入電場，作減速運(yùn)動，速度減為零后又向R =加速再次以 回到磁場作第二個半圓周運(yùn)動，若