高二物理辅导---磁场(三)

1、基础演练1、在所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向2、试画出图中几种情况下带电粒子的运动轨迹典型例题例1在如图6所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转角在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为(不计粒子的重力，问：图6(1 匀强磁场的磁感应强度是多大 ？ (2粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？例2如图所示，在一底边长为2a，30°的等腰三角形区域内(D在底边中点，有垂直纸面向外的匀强磁场现有一质量为m，电

2、荷量为q的带正电的粒子，从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力与空气阻力的影响(1若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？(2改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？例3在某平面上有一半径为R的圆形区域，区域内、外均有垂直于该平面的匀强磁场，圆外磁场范围足够大，已知两部分磁场方向相反且磁感应强度都为B，方向如图11所示现在圆形区域的边界上的A点有一个电荷量为q，质量为m的带正电粒子，以沿OA方向的速度经过A点，已知该粒子只受到磁场对它的作用力(1若粒子在其与圆心O的连线绕O点

3、旋转一周时恰好能回到A点，试求该粒子运动速度v的最大值；(2在粒子恰能回到A点的情况下，求该粒子回到A点所需的最短时间巩固练习一、选择题1两个电荷量相等的带电粒子，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动下列说法中正确的是 (A若它们的运动周期相等，则它们的质量相等B若它们的运动周期相等，则它们的速度大小相等C若它们的轨迹半径相等，则它们的质量相等D若它们的轨迹半径相等，则它们的速度大小相等2带电荷量为q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是 (A只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B如果把q改为q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向

4、垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变3如图所示，在两个不同的匀强磁场中，磁感强度关系为B12B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时(在运动过程中粒子的速度始终与磁场垂直，则粒子的 (A速率将加倍 B轨道半径将加倍C周期将加倍 D做圆周运动的角速度将加倍4质量为m、带电荷量为q的粒子(忽略重力在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流已知粒子的运行速率为v、半径为R、周期为T，环形电流的强度为I则下面说法中正确的是 (A该带电粒子的比荷为 B在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为C当速率v增大时，环形电流

5、的强度I保持不变 D当速率v增大时，运动周期T变小5带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将 (A可能做直线运动 B可能做匀减速运动C一定做曲线运动 D可能做匀速圆周运动6如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为(AB> BB<CB< DB>7如图所示，平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以

6、速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则 (A该粒子带正电 BA点与x轴的距离为C粒子由O到A经历时间t D运动过程中粒子的速度不变8空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子不计重力下列说法正确的是 (A入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D在磁场中运动时间越长

7、的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大9如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场，测得OMON34，则下列说法中错误的是 (A两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为34B两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为34C两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为34D两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4310如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时

8、间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力 (A3t B.t Ct D2t11如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，则 (A如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出B如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f点射出C如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d点射出D只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从e点射出所用时间最短二、计算题12在图10甲中，带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁

9、场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点，如图甲所示，测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计(1设粒子的电荷量为q，质量为m，求该粒子的比荷；(2若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其他条件不变要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长，求磁场区域的半径R应满足的条件13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，垂直于磁场射入一速度方向跟ad边夹角30°、大小为v0的带

10、正电粒子已知粒子质量为m，电荷量为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14如图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B0.10 T，磁场区域半径r m，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外，两区域切点为C.今有质量m3.2×1026 kg、带电荷量q1.6×1019 C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v1×106 m/s正对O1的方向垂直射入磁场，它将穿越

11、C点后再从右侧区穿出求：(1该离子通过两磁场区域所用的时间；(2离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离多大？(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离15如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场，M、O、N在一条直线上，MOQ60°，这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B.离子源中的离子带电荷量为q，质量为m，通过小孔O1进入两板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零，离子经电场加速后由小孔O2射出，再从O点进入磁场区域，此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN，不计离子的重力(1若加速电场两板间电压UU0，求离子进入磁场后做圆周运动的半径R0；(2在OQ上有一点P，P点到O点距离为L，若离子能通过P点，求加速电压U和从O点到P点的运动时间答案：例题：例1(1(2例2(1 (2 例3(1(2练习：1A 2B 3BC 4BC