电场磁场复合场

（06年北京）20.如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为I2若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的（）轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t09年北京）19．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的0点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的0'点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子彷（不计重力）仍以相同的初速度由0点射入，从区域右边界穿出，则粒子b（ ）穿出位置一定在0'点下方穿出位置一定在0'点上方运动时，在电场中的电势能一定减小在电场中运动时，动能一定减小04年北京）19.如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。-个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍•其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（个氢核射出磁场的位置是（A.在b、n之间某点 B.在n、a之间某点C.a点 D.在a、m之间某点17.如图所示，在竖直虚线MN和M‘N之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度％由A点垂直MN进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区。如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区。则下列判断正确的是 （讦）TOC\o"1-5"\h\z该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同 -该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同 -fi 川

匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比EVB0若该粒子带负电，贝I」电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外15.如图所示，两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E,磁感应强度为B,一质子沿极板方向以速度V。从左端射入，并恰好从两板间沿直线穿过。不计质子重力，下列说法正确的是若质子以小于V。的速度沿极板方向从左端射入，它将向上偏转若质子以速度2v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过若电子以速度V。沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过若电子以速度V。沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过19.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，O点为最高点，c点为最低点,Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端。点由静止释放。下列判断正确的是当小球运动的弧长为圆周长的丨/4时，洛仑兹力最大当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛仑兹力最大小球从O点到b点，重力势能减小，电势能增大小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小19.如图7所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以初速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上转。若带电粒子)所受承力可忽略不计，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措)施中一定不.可.行.的是仅增大带电粒子射入时的速度仅增大两金属板所带的电荷量仅减小粒子所带电荷量仅改变粒子的电性如图甲所示，两平行金属板间接有如图乙所示的随时问t变化的交流电压U。金属板间电场可看作均匀，且两板外无电场，板长L=0.2m,板间距离d=0.1m。在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO'垂直，磁感应强度B=5X10-3T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线00’连续射人电场q中，已知每个粒子的速度v=105m/s，比荷Z=i08C/kg，重力忽略不计，在每个粒子0m通过电场区域的极短时间内，电场可视为恒定不变。求：1） 带电粒子刚好从极板边缘射出时两金属板问的电压；2） 带电粒子进入磁场时粒子最大速度的大小；3） 证明：任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的人射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值，并计算出两点问的距离。IX X X X X X"L|i:/X , X X X 狀如图所示，两块平行金属板MN、PQ水平放置，两板间距为d、板长为L,在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，三角形底边BG与PQ在同一水平线上，顶点A与MN在同一水平线上。一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入，若在两金属1板间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，BD=^AB,并垂直4AC边射出（不计粒子的重力）。求：1） 两金属板问的电压；2） 三角形区域内磁感应强度大小；3） 若两金属板问不加电压，三．角．形．区．域．内．的．磁．场．方．向．垂．直．纸．面．向．外．。要使粒子进入场区域后能从BC边射出，试求所加磁场的磁感应强度的取值范围。23．（18分）洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的。励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，能够显示电子运动径迹。其结构如图所示。（1）给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则励磁线圈中电流方向是顺时针方向还是逆时针方向?（2） 两个励磁线圈中每一线圈为N=140匝，半径为R=140mm,两线圈内的电流方向一致，大小相同为I=1.00A,线圈之间距离正好等于圆形线圈的半径，在玻璃泡的区域内产生的磁场为匀强磁场，其磁场强度B=9x10-7N（特斯拉）。灯丝发出的电R子束经过加速电压为U=125V的电场加速后，垂直磁场方向进入匀强磁场区域，通过标尺测得圆形径迹的直径为D=80.0mm,请估算电子的比荷旦。（答案保留2位m有效数字）（3） 为了使电子流的圆形径迹的半径增大，可以采取哪些办法?孔处，（1） 求粒子绕行n圈回到M板时的动能E；n（2） 为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增；求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小；（3） 求粒子绕行n圈所需总时间t。2. (2010西城一模)在如图所示的x-o-y坐标系中，y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.一带电粒子从y轴上的P(0,h)点以沿x轴正方向的初速度射出，恰好能通过x轴上的D(d,0)点.己知带电粒子的质量为m，带电量为-q.h、d、q均大于0.不若粒子只在电场作用下直接到达D点，求粒子初速度的大小v；0若粒子在第二次经过x轴时到达D点，求粒子初速度的大小v0若粒子在从电场进入磁场时到达D点，求粒子初速度的大小v;03. (2010石景山一模)如图所示，半径分别为a、b的两同心虚线圆所围区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，在小圆内沿径向存在电场，电场方向指向圆心0,小圆周与金属球间的电势差为U。在0处固定一个半径很小(可忽略不计)的金属球，设有一个带负电的粒子从金属球表面沿x轴正方向以很小的初速度逸出，粒子质量为m,电荷量为q。不计粒子的重力，忽略粒子逸出的初速度，求：粒子到达小圆周上时的速度为多大？粒子以(1)中的速度进入两圆间的磁场中，当磁感应强度超过某一临界值时，粒子将不能到达大圆周，求此临界值。(3)若磁感应强度取(2)中的临界值，且b=C2+i)a，要使粒子恰好第一次沿逸出方向的反方向回到原出发点，粒子需经过多少次回旋？并求粒子在磁场中运动的时间。(设粒子与金属球正碰后电量不变，且能以原速率原路返回)

（05年北京）25.（20分）右图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kl,比例常量k=2.5X10fT/A。已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行5cm后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）。（1）求发射过程中电源提供的电流强度；（2） 若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大；（3） 若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s。设砂箱质量为M,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。.通电线圈测量管轴线测量管液体入口通电线圈接电源.通电线圈测量管轴线测量管液体入口通电线圈接电源09年北京）23．（18分）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c,a、c间的距离等于测量管内径D,测量管的轴线与a、c的连线方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c间出现感应电动势E,并通过与电极连接的仪表显示出液体的流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。⑴已知D=0.40m,B=2.5X10-3T,Q=0.12mP/s。试求E的大小（n取3.0）；⑵一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值，但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管解反了，即液体由测量管出水口流入，从入水口流出。因水已加压充满管道，不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法；⑶显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R。a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。23．利用霍尔应制作的霍尔元件及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象应为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场E，同时产生霍尔电势差U。当HH电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，E和U达到稳定值，U的大小与I和B及霍HHH尔元件厚度d之间满足关系式U=R—，其中比例系数R称为霍尔系数，仅与材料性质

HHd HP20图17有关。十隹尔元件永碗体（共P20图17有关。十隹尔元件永碗体（共E■个）（1） 设半导体薄片的宽度（c、f间距）为1,请写出U和E的关系式；若半导体材料是HH电子导电的，请判断图1中c、f哪端的电势高；（2） 已知半导体薄片内单位体积中导