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1、word磁场难题集锦一解答题共9小题12009某某如下列图，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上在xOy平面内与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一样质量m、电荷量qq0和初速度v的带电微粒发射时，这束带电微粒分布在0y2R的区间内重力加速度大小为g1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，求电场强度和磁感应强度的大小与方向2请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由3在这束带电磁微粒初速度变为2V，那么它们与x轴相交的区域又在哪里？并说明理由2201
2、1某某某种加速器的理想模型如图1所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b，两极板间电压uab的变化图象如图2所示，电压的最大值为U0、周期为T0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场假如将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间T0后恰能再次从a 孔进入电场加速现该粒子的质量增加了粒子在两极板间的运动时间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力1假如在t=0时刻将该粒子从板内a孔处静止释放，求其第二次加速后从b孔射出时的动能；2现在利用一根长为L的磁屏蔽管磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对管外磁场的影响，使图1中实线轨
3、迹圆心为O上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出，请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管；3假如将电压uab的频率提高为原来的2倍，该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速，才能经屡次加速后获得最大动能？最大动能是多少？3如图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小一样，方向与y轴正方向的夹角分布在0180X围内沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上点离开磁场求：1粒子在磁场中做圆周运动的半径R与粒子的比荷；2此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值
4、X围；3从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间4图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向平行于板面并垂直于纸面朝里图中右边有一边长为a的正三角形区域EFGEF边与金属板垂直，在此区域内与其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的区域，并经EF边中点H射入磁场区域不计重力1这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后，从边界EF穿出磁场，求离子甲的质量2这些离子中的离子乙从EG边上的I点图中未画出穿出磁场，且GI长为求离子乙的质
5、量3假如这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场边界上什么区域内可能有离子到达52006某某如下列图，在x0与x0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1B2一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件6如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于xy平面纸面向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样一带正电荷的粒子从Px=0，y=h点以一定的速度平行于x轴正方向入射这时假如只
6、有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动：假如同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动现在，只加电场，当粒子从P点运动到x=R0平面图中虚线所示时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x轴交于M点，不计重力h=6cm，R0=10cm，求：1粒子到达x=R0平面时速度方向与x轴的夹角以与粒子到x轴的距离；2M点的横坐标xM72007某某磁谱仪是测量能谱的重要仪器磁谱仪的工作原理如下列图，放射源S发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，被限束光栏Q限制在2的小角度内，粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片P上重力影响不计1假如能量在EE+EE0，且EEX围内
7、的粒子均垂直于限束光栏的方向进入磁场试求这些粒子打在胶片上的X围x12实际上，限束光栏有一定的宽度，粒子将在2角内进入磁场试求能量均为E的 粒子打到感光胶片上的X围x28如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于x y平面向外P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为a的一点A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为，A的中点在y轴上，长度略小于带点粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变质量为m，电荷量为qq0的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点不计重力求粒子入射速度的所有可能值92007某某两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别去垂直于
8、两屏交线的直线为x和y轴，交点O为原点，如下列图在y0，0xa的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场，在y0，xa的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B在O点出有一小孔，一束质量为m、带电量为qq0的粒子沿x周经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值速度最大的粒子在0xa的区域中运动的时间与在xa的区域中运动的时间之比为2：5，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期试求两个荧光屏上亮线的X围不计重力的影响磁场难题集锦参考答案与试题解析一解答题共9小题1200
9、9某某如下列图，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上在xOy平面内与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一样质量m、电荷量qq0和初速度v的带电微粒发射时，这束带电微粒分布在0y2R的区间内重力加速度大小为g1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，求电场强度和磁感应强度的大小与方向2请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由3在这束带电磁微粒初速度变为2V，那么它们与x轴相交的区域又在哪里？并说明理由考点：带电粒子在匀强磁场中的运动专题：压轴题分析：带
10、电粒子沿半径方向射入匀强磁场中，做匀速圆周运动后，沿半径的方向射出当没有沿半径方向射入时仍做匀速圆周运动，如此圆心必经过入射点与出射点连线的中垂线解答：解：此题考查带电粒子在复合场中的运动带电粒子平行于x轴从C点进入磁场，说明带电微粒所受重力和电场力平衡设电场强度大小为E，由mg=qE可得方向沿y轴正方向带电微粒进入磁场后，将做圆周运动 且 r=R如图a所示，设磁感应强度大小为B由得方向垂直于纸面向外2一：从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动，其圆心位于其正下方的Q点，如图b所示，这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图b的虚线半圆，此圆的圆心是坐标原点二：从任一点P
11、水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动如图b示，高P点与O点的连线与y轴的夹角为，其圆心Q的坐标为Rsin，Rcos，圆周运动轨迹方程为x+Rsin2+yRcos2=R2得x=0 或 x=Rsin，y=0 或y=R1+cos可得带电微粒做圆周运动的轨迹与磁场边界的交点为 ，求，坐标为后者的点就是P点，须舍去，可见，这束带电微粒都是通过坐标原点离开磁场的3带电微粒初速度大小变为2v，如此从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做匀速圆周运动的半径r为带电微粒在磁场中经过一段半径为r的圆弧运动后，将在y轴的右方x0的区域离开磁场并做匀速直线运动，如图c所示靠近圆磁场上边发射出来的带
12、电微粒在恰好没有磁场力，如此会射向x轴正方向的无穷远处，靠近圆磁场下边发射出来的带电微粒会在靠近原点之处穿出磁场所以，这束带电微粒与x轴相交的区域X围是x0答案：1；方向垂直于纸面向外；2通过坐标原点离开磁场的；3与x同相交的区域X围是x0点评：带电粒子以一样的速度方向，沿不同位置进入匀强磁场时，轨迹的圆弧长度不同，如此运动的时间不同，但半径仍一样22011某某某种加速器的理想模型如图1所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b，两极板间电压uab的变化图象如图2所示，电压的最大值为U0、周期为T0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场假如将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内
13、a孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间T0后恰能再次从a 孔进入电场加速现该粒子的质量增加了粒子在两极板间的运动时间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力1假如在t=0时刻将该粒子从板内a孔处静止释放，求其第二次加速后从b孔射出时的动能；2现在利用一根长为L的磁屏蔽管磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对管外磁场的影响，使图1中实线轨迹圆心为O上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出，请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管；3假如将电压uab的频率提高为原来的2倍，该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速，才能经屡次加速后获得最大动能？最大动能是多少？分析：1求第二次加
14、速后从b孔射出时的动能只需知道加速时所对应的电压，故图2求电压即可2参加屏蔽管后粒子在屏蔽管中做匀速直线运动，离开屏蔽管后运动轨迹与原来的运动轨迹相似，只是向下平移了l3从图象可以看出，时间每改变图象中为1，电压改变为图象中为4，所以图象中电压分别为50，46，42，38，10，6，2，共13个，设某时刻t，u=U0时被加速，此时刻可表示为，静止开始加速的时刻t1为，其中n=12，将n=12代入得，因为，在u0时，粒子被加速，如此最多连续被加速的次数：N=，所以只能取N=25，解得，由于电压的周期为，所以n=0，1，2，3故粒子由静止开始被加速的时刻n=0，1，2，故加速时的电压分别，加速电压做的总功，即动能的最大值，故粒子的最大动能 解得 解答：解：1质量为m0的粒子在磁场中作匀速圆周运动Bqv=，如此当粒子的质量增加了m0，其周期增加T=T0根据题图2可知，粒子第一次的加速电压u1=U0经过第二次加速，第2次加速电压u2，如图2在三角形中，所以粒子第二次的加速电压粒子射出时的动能 Ek2=qu1+qu2解得2因为磁屏蔽管使粒
