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1、优秀学习资料欢迎下载1有两条垂直交叉但不接触的直导线,通以大小相等的电流,方向如图所示,则哪些区域中某些点的磁感应强度可能为零()A区域B.区域C区域D.区域2如图所示,两根相距l 平行放置的光滑导电轨道,倾角均为,轨道间接有电动势为E 的电源 (内阻不计) 。一根质量为m、电阻为R 的金属杆ab, 与轨道垂直放在导电轨道上,同时加一匀强磁场,使ab 杆刚好静止在轨道上。求所加磁场的最小磁感应强度B 的大小为,方向。 (轨道电阻不计)3如图所示 ,在水平匀强磁场中,有一匝数为N,通有电流I 的矩形线圈, 线圈绕 oo 轴转至线圈平面与磁感线成角的位置时, 受到的安培力矩为M,求此时穿过线圈平面
2、的磁通量。4氘核(H21) 、氚核(H31) 、氦核(He42)都垂直磁场方向射入同一足够大的匀强磁场,求以下几种情况下,他们的轨道半径之比及周期之比是多少?(1)以相同的速率射入磁场; (2)以相同动量射入磁场;(3)以相同动能射入磁场。5如图所示, 矩形匀强磁场区域的长为L,宽为 L/2。磁感应强度为B,质量为m,电量为e 的电子沿着矩形磁场的上方边界射入磁场,欲使该电子由下方边界穿出磁场,求: (1)电子速率v 的取值范围?(2)电子在磁场中运动时间t 的变化范围。I I abOO B a b L L/2 c d 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
3、 - - - -第 1 页,共 6 页优秀学习资料欢迎下载6如图所示,一带电质点,质量为m1;电量为q,以平行于ox 轴的速度v 从 y 轴上的 a 点射入图中第一象限所示区域,为使该质点能从x 轴上 b 点以垂直于ox 轴的速度 v 射出,可在适当地方加一个垂直于xy 平面,磁感应强度为B 的匀强磁场,若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这个圆形磁场区域的最小半径、重力忽略不计。7如图所示为一台质谱仪的结构原理图,设相互正交的匀强电、磁场的电场强度和磁感应强度分别为E 和 B1,则带电粒子在场中做匀速直线运动,射出粒子速度选择器时的速度为v= ,该粒子垂直另一个匀强磁场B2的边界射入磁场,粒
4、子将在磁场中做轨迹为半圆的匀速圆周运动,若测得粒子的运动半径为R,求粒子的荷质比 q/m。8在高能物理研究中,粒子回旋加速器器起着重要作用。如图所示,它由两个铝制D 形盒组成。两个D 形盒处在匀强磁场中并接有正弦交变电压。下图为俯视图。S 为正离子发生器。它发出的正离子(如质子)初速度为零,经狭缝电压加速后,进入D 形盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D 形盒的边缘,获得最大速度(动能),由导出装置导出。已知被加速质子,质量m=1.710-27Kg,电量 q=1.6 10-19C,匀强磁场的磁感应强度B=1T,D 形盒半径 R=1m。(1)为了使质子每经过
5、狭缝都被加速,正弦交变电压的频率为。(用字母表示)(2)使质子加速的电压应是正弦交变电压的值。(3)试计算质子从加速器被导出时,所具有的动能是多少电子伏。b a y x v v B1 B2 R-+B B s vm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页优秀学习资料欢迎下载9如图所示为一个电磁流量计的示意图,截面为正方形的磁性管, 其边长为 d,内有导电液体流动,在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场,磁感应强度为B。现测得液体a、 b 两点间的电势差为U,求管内导电液体单位时间的流量Q。10如图,两个共轴的圆筒形金属电
6、极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、 c 和 d,外筒的外半径为 r0。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B,在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为 +q 的粒子, 从紧靠内筒且正对狭缝a的 S 点出发, 初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点 S,则两极之间的电压U 应是多少?(不计重力,整个装置在真空中。)11如图所示,在水平向右的匀强电场E 和水平向里的匀强磁场B 并存的空间中,有一个足够长的水平光滑绝缘面MN 。面上 O 点处放置一个质量为m,带正电 q 的物块, 释放后
7、物块自静止开始运动。求物块在平面MN 上滑行的最大距离。12如图所示,在场强为E 方向水平向左的匀强电场和磁感应强度为 B 垂直纸面向里的匀强磁场区域内,固定着一根足够长的绝缘杆,杆上套着一个质量为m,电量为q 的小球,球与杆间的动摩擦因数为。现让小球由静止开始下滑,求小球沿杆滑动的最终速度为多大?a c b d O -q S M N O + E B E m -q B a b 液体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页优秀学习资料欢迎下载基础练习六:1AC 2ElmgRsin3tgNIM4 (1)半径之比:2:3:2 周
8、期之比: 2:3:2 (2)半径之比:2:2:1 周期之比: 2:3:2 (3)半径之比:1:3:2周期之比: 2:3:2 5 (1)meBvmeBL454(2) 0.29eBmteBm(或:eBmteBmarctg34)6eBmv227v=E/B1,荷质比: E/B1B2R 8 (1)qB/2m (2)瞬时值(3)4.7 107eV 9Q=UBd10m2qrB20211 S=23232EBqgm12v=BqqEmg提示:1只有第一、三象限,两电流产生的磁场是反向的。2如图,重力,导轨对它的支持力,以及磁场的安培力三者顺次连接构成力三角。3如图从上方俯视图:M =NBIS cos =Bssin
9、 得到答案 =Mtg /NI 4利用qBmvrqBmT2可得5如图:情况 I 中, r =eBmvL4meBLv4情况 II 中,eBmvLr45meBLv45则要使电子从下方边界穿出磁场,则:meBvmeBL454222)2(LLrr得到 r = 1.25L mg N BIl O a L b L/2 c d I II r r-L/2 L 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页优秀学习资料欢迎下载情况 I 中, t = T/2=eBm情况 II 中,圆心角 =53ot = eBmT29.0360所以时间0.29eBmte
10、Bm6如图,红色曲线表示电荷的运动轨迹,其中它在磁场中的轨迹为一段41圆弧,其中MN 是圆形磁场的弦,则要使圆形磁场的面积最小,则MN 是圆形磁场直径即如图黄色圆。则此时R=MN/2=2/2r=eBmv227速度选择器:只让速度满足:qEqvB1即: v = 1/BE利用 R=mv/qB2可得荷质比。8 (1)正弦交变电压的频率等于带电微粒在匀强磁场中的频率。(加速的时间与在磁场中偏转的时间相比值可忽略不计)(2)加速电压应是正弦交变电压的瞬时值。不同瞬时差值,加到最大速度所用的时间不同。(3)当它从回旋加速器中出来时,轨道半径等于D 形盒的半径。由:R=mv/qB 221mvEK可以得到mR
11、BqEK2222= 4.7 107eV 9注意 a 和 b 分别表示上、下表面的两点。在洛仑兹力作用下,电荷在上下表面聚集,因此上下表面间形成匀强电场,具有一定电势差。此后电荷受到电场力和洛化兹力,当 qE=qvB 时,电势差恒定。10如图轨迹。11当物块受到向上的洛仑兹力等于重力时,物块会开始飞离地面。a b y x M N a c b d O -q S 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页优秀学习资料欢迎下载此时qvB=mg 再由动能定理:qEs=221mv可解。12初始:小球受力如图,加速随着速度增加, 小球受到向左的洛仑兹力,则 N 会减小,减小,则加速度a 增大,小球做a 增加的加速运动;当 qvB=qE 时, N=0,f=0,加速度amax=g 此后速度继续增大,洛仑摩擦力qvBqE ,则杆的支持力N反向向右,并增大,摩擦力f 也随之增加,物体加速度减小,但仍加速,直到当加速度a=0 时,物体匀速运动。此时: f = mg f = NqvB=qE+N 解以上各式即可。小球运动的v-t 图象如图所示:v t mg qE N f mg qE qvB f N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页