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1、四川省米易中学2014-2015学年高二物理 磁场练习3一有界磁场6长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：A使粒子的速度v5BqL/4m；C使粒子的速度vBqL/m； D使粒子速度BqL/4mv5BqL/4m。图177如图17所示，半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。现有一带电离子（不计重力）从A以速度v沿圆形区域的直径射入磁场，已知离子从C点射出磁场的方向间的夹角为60（
2、1）该离子带何种电荷；（2）求该离子的电荷量与质量之比q/m例1如图1所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入，入射方向与CD边界夹角为。已知电子的质量为m，电荷量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求电子的速率v0至少多大？30、如图所示，在0xa、oy范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在0范围内.己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于到a之间，从发射粒子到粒子
3、全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一.求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度大小；(2)速度方向与y轴正方向夹角正弦。 18、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 = 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.abcdOv0二电场和磁场综合2.如图所示，在xoy坐标平面
4、的第一象限内有沿y方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m，带电量为q的粒子（重力不计），以初速度v0，从M（0，）点，沿x方向射入电场，接着从P（2，0）点进入磁场后由y轴上的Q射出，射出时速度方向与y轴垂直，求：（1）电场强度E的大小；（2）Q点的坐标；（3）粒子从M点运动到Q点所用的时间t。、xyAOMNv011、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
5、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.ExyOO111.如图所示，真空中有以O1为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。xr的虚线右侧够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个不同方向 发射速率相同的质子，设质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量 为m。求： (1) 质子射入
6、磁场时的速度大小； (2) 沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间； (3) 速度方向与x轴正方向成120角射入磁场的质子到达x轴时的位置坐标。3、如图所示，真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=210-T,方向垂直于纸面向里,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀强电场区域，电场强度E=1.510N/C.在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1109C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重
7、力及阻力的作用。求：（1）粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中的运动的时间？（2）速度方向与y轴正方向成30（如图中所示）射入磁场的粒子，最后打到荧光屏上，该发光点的位置坐标。13、如图所示，水平向左的匀强电场场强E=4V/m，垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度B=2T，质量m=1g的带正电小物块A从M点沿绝缘粗糙的竖直墙壁无初速下滑，当它沿墙壁滑行了d=0.8m到达N点时就离开墙壁做曲线运动，之后当A运动到P点时受力平衡，此时A的速度方向与水平方向成45，已知P点与M点的高度差h=1.6m，g取10m/s2，求：（1）A沿墙壁下滑过程中克服摩擦力所做的功；（2）P与M间的水平距离。 19（14分
8、）如图所示，在xOy平面内的第一象限内有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下，在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）由电场左侧平行一于x轴射入电场，从x轴的A点进入磁场，进入磁场时速度方向与x轴的夹角为，A点与原点O的距离为d。粒子经过磁场后沿垂直于OC离开磁场。若OC与x轴的夹角也为。求：xyOCA（1）粒子进入磁场时速度大小；（2）粒子从进入电场的位置距O点的距离；（3）在其它条件不变的情况下，改变电场强度大小，使粒子从OA中点离开电场进入磁场，求改变后的电场强度的大小。19（14分）如图所示，金属
9、板AB、CD间的电压为3V，两板间距为3cm。一束速度恒定的粒子流以平行于金属板的方向从两板正中间射入，当在两板之间的区域内加上B0=0.01T匀强磁场时，磁场方向垂直于纸面向里，粒子正好能沿平行于金属板的直线通过。撤去磁场，则粒子流刚好能从CD板的 D点离开电场。已知粒子的荷质比，不计粒子重力，求 v0ABCDdEGHB0（1）粒子流射入金属板的速度大小；（2）金属板的长度；(3)若在图中的直线CE与GH之间加上垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出)，则粒子将不能进入直线GH以下的区域，已知CE与GH之间的距离d=3。求所加磁场的磁感应强度的大小？ 18(11分)质量为m、带电量为+q的小球，从
10、倾角为的光滑绝缘的足够长的斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为B，如图所示。求带电小球在斜面上滑行的最大距离。 BE8cm20（12分）有一方向如图的匀强电场和匀强磁场共存的场区，宽度d8 cm，一带电粒子（不计重力）沿垂直电场线和磁感线方向射入场区后，恰可做直线运动，若撤去磁场，带电粒子穿过场区后沿电场方向侧移了3.2 cm若撤去电场，求带电粒子穿过场区后的侧移大小（上述情况下带电粒子射入场区时速度相同）19(13分)如图所示，直线MN、PQ间足够大的区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，MN、PQ间距为L。现有一带正电的粒子以初速度v0，从
11、图中A点垂直于MN进入磁场，经磁场后从直线PQ的D点离开磁场，粒子在磁场中的偏移距离为d。不计粒子所受重力。求：ADv0LdMPNQ(1) 粒子的荷质比；(2) 若将磁场撤去，在直线MN、PQ间加上与MN平行的匀强电场，上述粒子仍能从D点离开电场，求所加匀强电场强度的大小和方向。粒子经过磁场区域的时间与经过电场区域的时间之PQMNv019（14分）如图所示，水平放置的平行金属板PQ、MN，间距为d，板长为2d。现使两板带上等量异种电荷后，两板间形成了场强大小为E的匀强电场。一带正电粒子以初速度v0从靠近PQ板水平射入平行板，粒子恰能从MN板的右边缘射出。进入垂直于纸面向里边界为圆形的匀强磁场（
12、图中未画出）中，离开磁场时粒子运动方向与初速度v0方向相同，已知磁场磁感应强度的大小为B。不计粒子所受重力。求：（1） PQ板带什么电；（2） 带电粒子的比荷； (3)圆形匀强磁场区域的最小面积。Av0LMPNQ19(14分)如图所示，直线MN、PQ间足够大的区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B0，MN、PQ间距为L。现有一质量为m带电量为+q的粒子以初速度v0，从图中A点进入磁场，不计粒子所受重力。求：(3) 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径。(4) 若粒子经磁场后恰好沿垂直于PQ的方向离开磁场。求粒子进入磁场时的运动方向与MN间的夹角。(5) 现保持粒子进入磁场方向不
13、变，改变磁场大小，可实现粒子不能从PQ边界射出，求磁感应强度的范围？19(14分)离子源UABCPMN如图所示，在直角三角形ABC区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。离子源中带电量为-q，质量为m的离子(离子初速度可忽略不计)经M、N间电场加速后以一定速度从P点处垂直AB进入磁场，不计离子的重力及离子间的相互作用。已知A53，AC边的长度为3l，A、P间距为l。求： (1)当加速电压UU0，离子进入磁场中做圆周运动的半径r。(2)若离子能从BC边射出，加速电压U的取值范围？LL+qmvMN24(19分)如图所示，电容为C的平行金属板电容器，由长为L，间距为L的水平放置的平行金
14、属板M、N构成。给电容器充电后M板带负电，N板带等量正电荷。一质量为m，带电量为+q的微粒，以水平初速度v从两板的正中央射入，当两板间加上如图所示的匀强磁场时，带电微粒恰能从M板右边缘飞出；保持两板间所加匀强磁场大小不变，方向反向，带电微粒恰能从N板右边缘飞出。重力加速度为g。求：（1） 两板间所加匀强磁场磁感应强度的大小。（2） 金属板N所带的电量。（3） 若将磁场撤去，两金属板电量减半，求带电微粒穿过金属板过程中竖直方向偏移的距离。25（20分）如图所示，在坐标系xOy内有一半径为R的圆形匀强磁场区域，圆心O1坐标为（0，R），方向垂直纸面向外。在虚线x=R的右侧区域内，有一场强大小为E，沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，以速度v0从O点垂直于磁场方向射入圆形磁场区域，不计粒子重力，粒子运动轨迹在xOy平面内。（1）若速度v0方向沿y轴正方向时，粒子恰好从
