磁场提升题型

1、磁场提升题型 习题精选一、选择题回旋回速器中（）电场和磁场同时用来加速带电粒子.只有电场用来加速带电粒子.回旋回速器的半径越大，则在交变电源固定的前提下，同一带电粒子获得的动能也 越大.一带电粒子不断被加速的过程中，交变电源的频率也要不断增加.如图所示，质量为欧，带电量为一的小物块A沿水平面的感应强度为B,方向 垂直纸面向里的匀强磁场中运动，某一时刻，物块速度为气，设物块与水平面间滑动摩擦 系数为尹，则物块A从速度气 变为静止需要的时间： TOC o 1-5 h z X Xm我a坐壬咿小尹Og + q为月）n爪壬mJK您+牍）等于. B.小丁.C.大于皿W啷+昼月）.D.以上三种情况都有可能.

2、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子 在电场力和洛仑兹力作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零.C 点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是：这离子必带正电荷；A点和B点位于同一高度；离子在C点时速度最大；离子到达B点后，将沿原曲线返回A点.十 + + +C x x x二、计算题 一回旋加速器，加在D型盒内两极的交变电压的频率为，d型盒的半 径为0.532m，求：（1）加速氘核所需的磁感应强度B.（2）氘核所能达到的最大速率.如图所示，在一足够长的水平绝缘板的上面有一静止的带电物体，其质量的=1尸 kg，带电量4=4x1。 c.

3、物体与板间摩擦系数尹=方.现把欧与板一齐置于有匀 强电场占=1 N/C和匀强磁场B = 5 T的空间，两个场的方向如图所示，求物欧 沿平板运动的最大速度和最大加速度各是多少？(木板固定，&取10m/技)在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，有一倾角为日，足够长的光滑绝缘斜面，磁 感应强度为B,方向水平向外，电场强度为E,方向竖直向上，有一质量为地，带电量为 +勺的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零.如图所示，若迅速将电场 方向改为竖直向下是，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？如图所示，倾角为日的光滑斜面，处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中，有一个质量为幽

4、，带电量为一，的小球，恰可在斜面上作匀速圆周运动，其角速度为由求：匀强磁场的磁感应强度B的大小；未知电场的场强E最小值和方向.如图(甲)所示的空间区域里， 轴左方有一匀强电场，场强方向跟轴负方向 成30角，大小为弓=4加侦5 N/C，轴右方有一垂直纸面的匀强磁场，有一质子 以速度Vo = 2 OXl6 m/s，由盂轴上的A点，第一次沿盂轴正方向射入磁场，第二次沿 盂轴负方向射入磁场，回旋后都垂直于电场方向射入电场，最后又进入磁场.已知质子质量 最近似为独=16幻kg，求：匀强磁场的磁感应强度；质子两次在磁场中运动的时间的比值；质子两次在电场中运动的时间各是多少？（甲）如图所示，半径为R的光滑绝

5、缘环竖直置于彼此正交的水平匀强电场和磁场中，磁 感应强度为b,今有一质量为状、带电量为+，的空心小球穿在环上，已知小球所受电 场力和重力大小相等，则当小球由静止开始从环顶M下滑到与圆心等高的N点时，小球给环 的压力大小为多少？如图所示，平行板电容器的极板沿水平放置，荷质比为舀,状 的电子束从电容器左 边正中间&处沿水平方向射入，电子的初速度是 ，在电场力作用下，刚好从图示中。 点射出电场，已知射出时速度是V,现在保持电场不变，在整个空间再加上垂直于纸面向里 的匀强磁场B,使电子刚好由图示中的点射出电场，。次两点相对电容中心线是 对称的，则电子射出电磁场空间后，仅在磁场中运动的轨迹半径广=?1

6、I TOC o 1-5 h z + 十 + +* cX X X X X： X HYPERLINK l bookmark30 o Current Document rrH .心hlX X it X X XI=1质量为幽的金属滑块，电量+，以某一初速度沿水平放置的绝缘板进入电磁场 空间，匀强磁场方向如图所示，匀强电场方向水平（且与地板平行）滑块与绝缘地板间的摩 擦系数为尹，已知滑块自A点沿绝缘板匀速直线运动，到B点与电路开关相碰，使形成电 场的电路断开，电场立即消失，磁场依然存在，设碰撞时，滑块无电量损失，而动能变为碰 前的1/4，滑块碰撞后，做匀速直线运动返回A点，往返总时间为T, AB长为L,

7、求：（1）匀强电场场强大小及方向？（2）磁感应强度月=?（3）全过程摩擦力做的功?初速为零的离子经过电势差为U的电场加速后，从离子轮T中水平射出，经过一段 路程后进入水平放置的两平行金属板MN和PQ之间.离子所经空间存在一磁感应强度为B 的匀强磁场，如图所示，（不考虑重力作用）离子荷质比梆（弓、酬 分别是离子的 电量和质量）在什么范围内，离子才能打在金属板上？如图（甲）所示，带正电的金属环A套在绝缘管G上，A的孔径稍大于C的直径， 绝缘支持物D撤去后，A会沿竖直杆C下滑，AC之间滑动摩擦系数为尹.杆C固定在相 互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场方向水平向东，磁场方向水平向南，杆C足够长.撤 去

8、D后分析金属球A的运动过程，并求初始时刻的加速度，A的收尾速度和在何种情况有加 速度的最大值.（甲）在半径为广的圆筒中，有沿筒的轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，一个质 量为状、带电量为+弓的粒子以速度”从筒壁a处尚半径方向垂直于磁场射入筒中（图 甲），若它在筒中只受洛仑兹力作用且与筒壁发生弹性碰撞，欲使粒子与筒壁连续相碰撞绕筒 壁一周仍从A处射出，则B必须满足什么条件？（甲）一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，已知电场强度大小为E，方向竖 直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，若此液滴在垂直于磁感应强度的平面内，做 半径为R的匀速圆周运动，设液滴质量为幽，求：（1）液滴的速度大

9、小和绕行方向？（2）倘若液滴运行到轨迹最低点A时，分裂成大小相同的两滴，其中一个液滴仍在原来面内做半径为艮=3R的圆周运动，绕行方向不变，且此圆周的最低点与是来面内做半径为艮=3R的圆周运动，绕行方向不变，且此圆周的最低点与是A，另一液滴将如何运动?13.如图所示，X轴上方有一磁感应强度为B的匀强磁场，下方有一场强为E的匀强 电场，两个场的方向如图示.在式轴上有一点M (L, 0)要使带电量为G、质量为状滴将如何运动?13.如图所示，重力不计的粒子在轴上，由静止释放后能到达M点，问：带电粒子应带何种电荷？粒子释放点离O点的距离应满足什么条件?粒子从静止出发到M点，经历时间是多少？粒子从静止出发

10、到M点，所经过的路程是多少？答案：一、1. BC2. C.对欧:-瞄强*假如此=引。恒定，则使物体a从停下来的时间:圮您 mg + qvB)而随减小，压 减小，则&数值减少，则由为 至停下来所需要的时间 对。.即：ABC.离子从A由静止开始沿小如运动，受到电场力和洛仑兹力的作用，合力指 向，4CB内侧，所受洛仑兹力也只能指向 尽 内侧，由左手定则判定，只能带正电.A 对.离子运动时，只有电场力做功，洛仑兹力不做功，系统能量守恒，A、B两点速度为零， 动能增量为零，电势能增量也为零，A、B必在同一等势面上，其高度相同.B对.离子从A到C，电场力做正功，电势能减少最大，动能增量最大，C点速度最大.

11、C对.离子到B点后运动情况与A点开始运动情况相同，其轨道也应与.也上 以B点相对称， 不可能沿原曲线返回A点.D错.一 14.3xl0-4T;4.02xl07nVS、 1 .2.解：当物体现 沿平板运动时，受力分析有：(乙图)：N(乙)27 -+ mg) = 0q忌一伊=mama = qE - +酬g)讨论：当时，有最大加速度快:qE-pmg 4x10 x10-0.25x10-3x10= 1F= 1.5(m/s2)当时，有最大加速度* :q下一尹0*3+幽 g) = 0qE-pm 4x10 x10-0.25x10-3x10 ,、v0 = 3(m/s)yqB0.25x4x10 x53.解：小球对

12、斜面的正压力恰好为零时：酒*迅速将电场方向反向后，对小球受力分析如图.NI WN + qvB = (mg+E) cos 8(jng + qE) sin = ma，随T增大，N减小，当时，小球将离开斜面，此时速度mg+qE . 2mgvw = sin f =c0sy由=，有：222 jgm 显 cos ps =2a q2B2 sin 3由有:vM _m-ctgea qB解：（1）小球恰在斜面上作匀速圆周运动，受力情况是洛仑兹力充当向心力，重力和 电场力、斜面支持力三个力合力为零.则：qvB =v = qjt，p may jL-1 q（2）由平行四边形法则力的矢量合成，当电场力平行于斜面时E有最小

13、值，即：qE = mg sin 8mgsm 8J.，E，E方向沿斜面向下.解：（1）质子在匀强磁场中做匀速圆周运动，半径:r =依题意二次运动轨迹如（乙）所示.（乙）由几何关系，r - 20A = 20cm = 0.2m1.6x10-2.0 x10 Q11.6xW19x0.21 =由 qB ，设二次运动时间分别为上和弓，则：210, 3。e 看：上=T:T = 7.1360360二次质子均以相同速度进入电场，则二次在其中运动时间相同，设位移为S, 则沿五方向3皿30口 = %垂直疚向：*30口=上竺.2 m23mv273xl.6xl0-27x2.0 xl06代入数值1.6xW19x4.0 x1

14、05 =1.7xl07(s)代入数值解：设环滑到N点时速度为，由动能定理有:1 mgR +qER = mv - 0而:qE = mgv = gR环在N点时，设环受到压力为N，v2N-qE qvB = m 一N= qE + qvB+ m= 5mg + 2qBJgRR解：只有电场时电子由& T ，电场力做功吨，由动能定理有:W. =-m2-mva电22加上磁场，电子从*T d运动，洛仑兹力不做功，而电场力做负功，据rd加上磁场，电子从*T d运动，洛仑兹力不做功，而电场力做负功，据rd相对入射方向对称可知，电子在&点处的动能为将式代入式有；Ed = 一!幽尸解：（1）滑块速度向右，根据匀速运动条件

15、可知E的方向必水平向右.由返回速度向左且作匀速运动可知而题中有:关立得知说=如，即月狞1 = 2幽宣，代入式，所以:E = pr(mg + 2mg) S q =(2)设往返总时间为T有：LLL L3L% 巧v2 2v22v23L代入式可得:2T代入式可得:（3）返回时不受摩擦力，所以全过程摩擦力做功：W = -JL = -（mg + BqvL = -3/imgL.解：设从离子枪T射出的是正离子，则落在下板上（若是负离子则落在上板上），最d_小水平距离为，最大水平距离为2 d ，下落距离为2 ，若离子在电场中做圆周运动 的轨迹半径为广，落点距电子枪水平距离为工，则： TOC o 1-5 h z

16、2-d.2j d2d 4，.气=d当工时， 4；_ 17当*=履时，闩4.离子在离子枪中被加速后的速度为又：mv r -故：_ 2Um B2 r2因为：5dYldr 3时，同样分析可得关于B的相同的表达式，所以：卜竺y曾理（23 ，4, 5,，N）.解：（1）因液滴匀速圆周运动，故：mg = qE液滴带的是负电，由:qvB =/ R得知：v = BqR !m v = BgR / E,其绕行方向为顺时针环绕.（2）分裂成大小相同的两个液滴后，由于已知一个液滴仍做匀速圆周运动，所以它们各自所受电场力仍与重力平衡，其中，对仍按原绕行方向做半径为艮 运动的一半液滴，设其速度为巧，仍据上述（1）的解法可知：v1 = BgRJ E = 3BgR / E = 3v ，因分裂前后动量守恒：11mv = + 幽巧22，即可得：v2 = 2v-v1 = -v ，这说明另一半液滴速度与原整个液滴速度大小相等，方向相反，所以另一液滴以R为半 径做圆周运动，其轨迹最高点为A，绕行方向也为顺时针，如图中虚线所示.解析：（1）静止开始的带电粒子要起动，应放在电场中，所以该粒子应放在一轴上，并且粒子带负电.粒子在电场中加速至O点，设粒子到达O点时速度为，则:粒子进入磁场做匀速圆周运动半周后，再次进入电场，作减速运动，速度减为零后又向R =加速再次以 回到磁场作第二个半圆周运动，若