高中物理磁场

1、(3)I带电粒子在常见有界磁场区域的运动轨迹0X |直线边界(进出磁场具有对称性，如图所示)平行边界(存在临界条件，如图所示)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图所示6.圆规在磁场中的应用(1)带电粒子从某一点以大小不变而方向不限定(如例题 如图所示，在一水平放置的平板 MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为 粒子，以相同的速率 v沿位于纸面内的各个方向，由小孔0射入磁场区域。0180范围内)的速度射入匀强磁场中，这类问题都可以归结为旋转圆问题B,磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子其中可能经过的区域,NM-A2RM

2、M-NN0C哪个图是正确的？(A)此类题画粒子的运动轨迹时，先以射入点为圆心以为半径画圆(此园是所有粒子做圆周运动圆心的轨迹)，然后在圆周上不同位置为圆心画很多园，这些园就对应不同粒子的圆周运动的轨迹.RB=0. 60T，磁场内有一块平面感光板ab的距离l=16cm处，有一个点状的a放射源S,它向各个方向发射 a粒子，a粒子的速 a粒子的电荷与质量之比 q/m=5 . 0X 107C/kg，现只考虑在图纸平面中运动的a粒子，求ab(0.2)xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小 ab，板面与磁场方向平行，在距度都是v

3、=3. 0X 106m/s，已知上被a粒子打中的区域的长度。 如图，在0Wxw区域内存在与子源在xOy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与 范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在 t= t0时刻刚好从磁场边界上 P (a，t= to时刻刚好从磁场边界上B。在t= 0时刻，一位于坐标原点的粒y轴正方向的夹角分布在 0180a)点离开磁场。求：(1)(2)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m ;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范围;从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间.徐老师理宗基础强化练习，磁场1(3) tm = 2t0如图所示，在0

4、WxW、a0Wy範围内垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。坐标原点0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xOy平面内，与y轴正方 向的夹角分布在090范围内。已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间，从发射粒子到粒子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。最后离开磁场的粒子从粒子源射岀时的（1）速度的大小；（2）速度方向与y轴正方向夹角的正弦。瞬学答案：1、如右图所示：地球由西向东转，虚线表示地球自转轴, 流形成的，那么这一环形电流的方向应该是由东向西B.由西向东C.由南向北

5、上方为地理北极。如果设想地磁场是由地球内部的环形电A.西（下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是A、电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B、磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C、电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线D、电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大3、每时每刻都有大量的宇宙射线射向地球，而地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面；这对地球上的生命有十分重要的意义，假设有一束带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来，在地球磁场的作用下，它们将

6、偏转的方向是A.向东B.向南C.向西D.向北4、北半球某地的地磁场的磁感应强度B=5X 10-5T,磁倾角（磁感线与水平方向的夹角）为60，长为200m的输电线通以从西向东的恒定电流,电流强度I=100A，则该导线受到的安培力的大小和方向为（）A. 1N，向北与水平面成 30角斜向上C. 0.5N,向南与水平面成 30角斜向下B. 0.5N,向北与水平面成 30角斜向上D. 0.87N,向南与水平面成 30角斜向下5、一定质量的导体棒放在光滑的倾斜导轨上，如图（-）.若给导体棒通电，并在此区域加上强度一定的匀强磁场，图3（：）中，有可能使导.在下落过程中，环面始终保持水平.铜环先后经过轴线上1

7、、 位置1、3与位置2等距离.设重力加速度为g，M 26、如图所示，通有稳恒电流的长直螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心， 则：（）A.C.a1 a2= gal =a3 a2B. a3 a1 gD a3 a10.15N1贝U Ff= mgin 9 - F 安=0.09N3摩擦力的方向沿斜面向上128、1 ）、qvB=mv2/R 得 R=mv/qB2 ）、t=T/6T=2 n m/qB 得 t=n m/3Qb29、( 1)由左手定则知粒子带正电(2)由题意分析可知；丄二2 分）（ 1 分）1 分）1 分）(3)由牛顿第二

8、定律（2 分）1 分）30、( 1)由题意，速率为2v的粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=R(2)设粒子在磁场中做圆周运动的半径的最大值和最小值分别为r1、r2，由几何知:犷用对3吟占氏q二甩刖二卡qBr八，故: TOC o 1-5 h z 滋,3,所以粒子的速度范围为31、从b向a看其受力如图所示.水平方向：f = FAsin91分 竖直方向：N + FAcos9 = mg 1分又 FA= BIL= B L1 分SLEcosfj BLEsi匕联立得：N = mg - 匸,f =.2分使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，须使所受安培力竖直向上,则有FA= mg 1分吨RBmin=匸一,

9、TOC o 1-5 h z 根据左手定则判定磁场方向水平向右.1分32、（ 1）如图答-2所示（3分）（2）根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F=mgtan a （ 2 分）（3）要使磁感应强度最小，则要求安培力最小。根据受力情况可知，最小安培力Fmin=mgsin a，方向平行于轨道斜向上（1分）mg sin a所以最小磁感应强度 Bmin=丄.=II（1 分）根据左手定则可判断岀，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上。（1 分）33、解：（1）磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有（1 分）粒子运动轨迹如图所示，由几何知识知,（2 分）（2+血）叫 ）故，c点

10、坐标为-：丄（1分）（2）设粒子从A到C的时间为t1，由题意知:5y = -丄（1 分）设粒子从进入电场到返回C的时间为t2，其在电场中做匀变速运动，有（2 分）联立解得抵二丄尸二器（1 分）设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为 t3，由题意知故而，设粒子从 A点到第三次穿越x轴的时间为（1 分）（3）粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类似平抛的运动,即沿着v0的方向（设为x轴）做匀速运动，即1，J（1分）沿着E的方向（设为y轴）做初速为0的匀变速运动，即朋（2分）设离子第四次穿越a由图中几何关系知（4分）XXXXX（3 分）得带2qUvo解得【或写为(6分)】则粒子离开偏

11、转电场时的速度大小VVR（2 分）徐老师理宗基础强化练习X X 汨買X XL_（2 分），磁场6(2)粒子进入偏转电场后，有(2)粒子进入磁场后，据牛顿第二定律得方向与水平方向成450角（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）电粒（2 分）（1 分）2 （1 分）子离开 B 板的速度由几何关系得 J 一二二】x轴时速度的大小为V，速度方向与电场方向的夹角为34、带电粒子在加速电场中，由动能定理得V=tan45cl = arctan 二或 tan a =1/2X X X X Xx xk x X x X X X/X X百 tan a4-v,qE L 2qU L 勿Uy Qjf

12、=Vp徐老师理宗基础强化练习，磁场 解得（2 分）35、解析:(1)区域一是磁场，方向垂直纸面向里,共从A到C电荷做初零的匀加速直线运动，且过C点时速度方向与+x轴方向成45角，有区域二是电场，方向由 A指向Co4分，场区及方向正确的每项给1分V。(2)设电场强度的大小为 E,电荷从C点进入区域一的速度为分电荷进入区域一后，在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动，运动轨迹如图，有:广 2分由题意及几何关系：=2x1= 2xl0-am- 2分可得： ： T 3分t电荷第三次经过x电荷从坐标原点 0第二次经过x轴进入区域二，速度方向与电场方向垂直，电荷在电场中做类平抛运动，设经过时间 轴，有：tan 4

13、5 =2v所以: 即电荷第三次经过x轴上的点坐标为(8，0)i( r/mA)*j Am0rrnn *晦3* TKMLZ36、（ 1） （ 7分）不加电场时小球在空间运动的时间为t,水平射程为s贝U:下落高度血二冷u-n加电场后小球在空间的运动时为 ：，小球运动的加速度为 a2s= TTot（1 分）h再肝（1分解得：t= 2t a =（1分）4由此可以判断：电场方问竖直问下。2分根据牛顿第二定律有： mg -QE =ma （ 2分）EQ 二:哗解得电场力的大小 （2）（4分）加上匀强电场后，小球做匀速直线运动，故小球所受重力，电场力和洛仑兹力三平衡，由于重力大于电场力，所以洛仑兹力方向竖 直向上即吨-SQV有左手定则可判断岀：磁场方向垂直于纸面向外。37、（1）粒子在电场中偏转：在垂直电场方向vx= vO,平行电场分量d d = vx t 2分 -=-t 2分粒子在磁场中做匀速画周运动故穿岀磁场速度（2 ）粒子在龟场中运动的时间为t=、2分在磁场中运动如右图运动方向改变450，运动半径R7T粒子在磁场中运动时间为:运动总时间t总=t + ti =+(3)在电场中运动时,Vy=也e=(2)根据粒子在电场中的偏转