磁场难题汇编

磁场难题整理汇编(含规范标准答案)一.解答题(共小题)(浙江)以以下图，轴正方向水平向右，轴正方向竖直向上.在平面内与轴平行的匀强电场，在半径为的圆内还有与平面垂直的匀强磁场.在圆的左侧搁置一带电微粒发射装置，它沿轴正方向发射出一束拥有相同质量、电荷量(>)和初速度的带电微粒.发射时，这束带电微粒分布在<<的区间内.已知重力加快度大小为()从点射出的带电微粒平行于轴从点进入有磁场所区，并从坐标原点沿轴负方向走开，求电场强度和磁感觉强度的大小与方向.()请指出这束带电微粒与轴订交的地区，并说明原由.()在这束带电磁微粒初速度变成，那么它们与轴订交的地区又在哪里?并说明原由.(江苏)某种加快器的理想模型如图所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔、,两极板间电压的变化图象如图所示，电压的最大值为、周期为，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场.若将一质量为、电荷量为的带正电的粒子从板内孔处静止开释，经电场加快后进入磁场，在磁场中运动时间磁场难题整理汇编(含规范标准答案)无电场，不考虑粒子所受的重力)()此刻利用一根长为的磁障蔽管(磁障蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽视其对管外磁场的影响),使图中实线轨迹(圆心为)上运动的粒子从孔正下方相距处的孔水平射出，请在答题卡图上的相应地点处画出磁最大动能?最大动能是多少?标原点的粒子源在平面内发射出大批同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与轴正方向的夹角分()粒子在磁场中做圆周运动的半径及粒子的比荷；()此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与轴正方向夹角的取值范围；()从粒子发射到所有粒子走开磁场所用的时间.磁场难题整理汇编(含规范标准答案).图中左侧有一对平行金属板，两板相距为,电压为；两板之间有匀强磁场，磁感觉强度大小为，方向平行于板面并垂直于纸面朝里.图中右侧有一边长为的正三角形地区(边与金属板垂直),在此地区内及其界限上也有匀强磁场，磁感觉强度大小为，方向垂直于纸面朝里.假定一系列电荷量为的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的地区，并经边中点射入磁场所区.不计重力.()已知这些离子中的离子甲抵达磁场界限()已知这些离子中的离子乙从边上的后，从界限穿出磁场，求离子甲的质量.点(图中未画出)穿出磁场，且长为.求离子()若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场界限上什么地区内可能有离子抵达.(甘肃)以以下图，在<与>的地区中，存在磁感觉强度大小分别为与的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且>.一个带负电荷的粒子从坐标原点以速度沿轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过点，与的比值应满足什么条件.磁场难题整理汇编(含规范标准答案)XX.如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为轴正方向，磁场方向垂直于平面(纸面)向外，电场和磁场都能够任意加上或撤掉，从头加上的电场或磁场与撤掉前的相同.一带正电荷的粒子从)点以必定的速度平行于轴正方向入射.这时若只有磁场，粒子将做半径为的圆周运动：若同时存在电场和磁场，粒子恰巧做直线运动.此刻，只加电场，当粒子从点运动到平面(图中虚线所示)时，马上撤掉电场同时加上磁场，粒子连续运动，其轨迹与轴交于点，不计重力.已知,求：()粒子抵达平面时速度方向与轴的夹角以及粒子到轴的距离；磁场难题整理汇编(含规范标准答案)江苏)磁谱仪是丈量a能谱的重要仪器.磁谱仪的工作原理以以下图，放射源的α粒子沿垂直磁场方向进入磁感觉强度为的匀强磁场，被限束光栏限制在发出质量为、电量为()若能量在~△(△>,且△)范围内的α粒子均垂直于限束光栏的方向进入磁场.试求这些α粒子()实质上，限束光栏有必定的宽度，α粒子将在φ角内进入磁场.试求能量均为的α粒子打到感光胶片上的范围△磁场难题整理汇编(含规范标准答案).如图，在轴下方有匀强磁场，磁感觉强度大小为，方向垂直于平面向外.是轴上距原点为的一点，为轴上距原点为的一点.是一块平行于轴的挡板，与轴的距离为，轴上，长度略小于方向的分速度不变，方向的分速度反向、大小不变.质量为，电荷量为(>)的粒子从点对准点入射，最后又经过点.不计重力.求粒子入射速度的所有可能值.(浙江)两屏幕荧光屏相互垂直搁置，在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为和轴，交点为原点，以以下图.在>,<<的地区有垂直于纸面向内的匀强磁场，在>,>的地区有垂直于纸面向外的匀周经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮.入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各样数值.已知速度最大的粒子在<<的地区中运动的时间与在>的地区中运动的时间之比为:,在磁场中运动的总时间为，此中为该粒子在磁感觉强度为的匀强磁场中做圆周运动的周期.试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响).磁场难题整理汇编(含规范标准答案)磁场难题整理汇编(含规范标准答案)磁场难题集锦参照答案与试题分析一.解答题(共小题)(浙江)以以下图，轴正方向水平向右，轴正方向竖直向上.在平面内与轴平行的匀强电场，在半径为的圆内还有与平面垂直的匀强磁场.在圆的左侧搁置一带电微粒发射装置，它沿轴正方向发射出一束拥有相同质量、电荷量(>)和初速度的带电微粒.发射时，这束带电微粒分布在<<的区间内.已知重力加快度大小为()从点射出的带电微粒平行于轴从点进入有磁场所区，并从坐标原点沿轴负方向走开，求电场强度和磁感觉强度的大小与方向.()请指出这束带电微粒与轴订交的地区，并说明原由.()在这束带电磁微粒初速度变成，那么它们与轴订交的地区又在哪里?并说明原由.考带电粒子在匀强磁场中的运动.专压轴题.分带电粒子沿半径方向射入匀强磁场中，做匀速圆周运动后，沿半径的方向射出.当没有沿半析：径方向射入时仍做匀速圆周运动，则圆心必经过入射点与出射点连线的中垂线.磁场难题整理汇编(含规范标准答案)解：此题观察带电粒子在复合场中的运动.解带电粒子平行于轴从点进入磁场，说明带电微粒所解方向沿轴正方向.带电微粒进入磁场后，将做圆周运动.且如图()所示，设磁感觉强度大小为.由其正下方的点，如图所示，这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图的虚线半圆，此圆的圆心是坐标原点.二：从任一点水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为的匀速圆周运动.磁场难题整理汇编(含规范标准答案)高点与′点的连线与轴的夹角为θ,其圆心的坐标为(-0,0),圆周运动为后者的点就是点，须舍去，可见，这束带电微粒都是经过坐标原点走开磁场的.带电微粒在磁场中经过一段半径为′的圆弧运动后，将在轴的右方(>)的地区走开磁如图所示.磁场难题整理汇编(含规范标准答案)凑近圆磁场下面发射出来的带电微粒会在凑近原点之处穿出磁场.因此，这束带电微粒与轴订交的地区范围是>点带电粒子以相同的速度方向，沿不一样地点进入匀强磁场时，轨迹的圆弧长度不一样，则运(江苏)某种加快器的理想模型如图所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔、,两极板间电压的变化图象如图所示，电压的最大值为、周期为，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场.若将一质量为、电荷量为的带正电的粒子从板内孔处静止开释，经电场加快后进入磁场，在磁场中运动时间()此刻利用一根长为的磁障蔽管(磁障蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽视其对管外磁场的影响)实线轨迹(圆心为)上运动的粒子从孔正下方相距处的孔水平射出，请在答题卡图上的相应地点处画出磁()若将电压的频次提升为本来的倍，该粒子应何时由板内孔处静止开始加快，才能经多次加快后获取最大动能?最大动能是多少?磁场难题整理汇编(含规范标准答案)分()求第二次加快后从分()求第二次加快后从求电压即可.析()加入障蔽管后粒子在障蔽管中做匀速直线运动，析是向下平移了.(图象中为),(图象中为(图象中为),(图象中为),电压改变成,,时被加快，此时刻可表示为静止开始加快的时刻设某时刻,时被加快，此时刻可表示为静止开始加快的时刻在>时，粒子被加快，则最多在>时，粒子被加快，则最多因此只好取因此只好取加快电压做的总功，即动能的最大值，故粒子的最大动能解得解的粒子在磁场中作匀速圆周运动解的粒子在磁场中作匀速圆周运动答则,其周期增添△,其周期增添△可知，粒子第一次的加快电压可知，粒子第一次的加快电压,第,第次加快电压,如图粒子射出时的动能解得磁场难题整理汇编(含规范标准答案)()因为磁障蔽管使粒子匀速运动至以下处，出管后仍旧做圆周运动，可到点水平射出.磁障蔽管的地点如图所示.粒子运动的轨迹如图 故加快时的电压分别2321195加快电压做的总功，即动能的最大值，故粒子的最大动能解得.磁场难题整理汇编(含规范标准答案)标原点的粒子源在平面内发射出大批同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与轴正方向的夹角分布在~()粒子在磁场中做圆周运动的半径及粒子的比荷；()此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与轴正方向夹角的取值范围；()从粒子发射到所有粒子走开磁场所用的时间.解解：()初速度与轴方向平行的粒子在磁场中的运动轨迹如图中的弧所示，其圆心为.由故∠3式中为粒子做圆周运动的周期.设粒子运动速度的大小为,半径为，由几何关系可得磁场难题整理汇编(含规范标准答案)()仍在磁场中的粒子其圆心角必定大于。,这样粒子角度最小时从磁场右界限穿出；角度最大时从磁场左界限穿出.依题意，同一时刻仍在磁场内的粒子到点距离相同.在时刻仍在磁场中的粒子应位于以点为圆心、为半径的弧MN上.以以下图.设、与轴正向的夹角分别为0、0,由几何关系有关于所有此时仍在磁场中的粒子，其初速度与轴正方向所成的夹角0应满足()在磁场中翱翔时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右界限相切，其轨迹如图所示.由几何由图可知，圆的圆心角为。,从粒子发射到所有粒子飞出磁场所用的时间.图中左侧有一对平行金属板，两板相距为,电压为；两板之间有匀强磁场，磁感觉强度大小为，方向平行于板面并垂直于纸面朝里.图中右侧有一边长为的正三角形地区(边与金属板垂直),在此地区内及其界限上也有匀强磁场，磁感觉强度大小为，方向垂直于纸面朝里.假定一系列电荷量为的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的地区，并经边中点射入磁场所区.不计重力.()已知这些离子中的离子甲抵达磁场界限后，从界限穿出磁场，求离子甲的质量.()已知这些离子中的离子乙从边上的点(图中未画出)穿出磁场，且长为.求离子量.磁场难题整理汇编(含规范标准答案)()若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场界限上什么地区内可能有离子抵达.解解：()粒子进入正交的电磁场做匀速直线运动，设粒子的速度为,电场的场强为，依据均衡条件磁场难题整理汇编(含规范标准答案)此质量在甲和最轻离子之间的所有离子都垂直界限界限上有离子穿出磁场.界限上有离子穿出磁场.穿出磁场，此中甲运动中经过穿出磁场，此中甲运动中经过上穿出磁场的离子都在这两点之间.上穿出磁场的离子都在这两点之间.(甘肃)以以下图，在<与>的地区中，存在磁感觉强度大小分别为向均垂直于纸面向里，且>.一个带负电荷的粒子从坐标原点以速度沿XXyXXXX×轴负方向射出，要使该粒子经磁场难题整理汇编(含规范标准答案)解解：依据牛顿第二定律得化简得如右图是粒子在一个周期的运动，则粒子在一个周期内经过),在第次经过负半轴时应下移连立①②③化简得负半轴的点在负半轴下移(-.如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为轴正方向，磁场方向垂直于平面(纸面)向外，电场和磁场都能够任意加上或撤掉，从头加上的电场或磁场与撤掉前的相同.一带正电荷的粒子从(,)点以必定的速度平行于轴正方向入射.这时若只有磁场，粒子将做半径为的圆周运动：若同时存在电场和磁场，粒子恰巧做直线运动.此刻，只加电场，当粒子从点运动到平面(图中虚线所示)时，马上撤掉电场同时加上磁场，粒子连续运动，其轨迹与轴交于点，不计重力.已知,求：()粒子抵达平面时速度方向与轴的夹角以及粒子到轴的距离；磁场难题整理汇编(含规范标准答案)②③④⑤()撤电场加上磁场后，有：⑦,从②式得⑧,将⑦、⑧代24位于与速度4位于与速度方向垂直的直线上，该直线与轴和轴的夹角均为，,代入数据得过作磁场难题整理汇编(含规范标准答案)轴的夹角为,粒子到轴的距离为(江苏)磁谱仪是丈量α能谱的重要仪器.磁谱仪的工作原理以以下图，放射源的α粒子沿垂直磁场方向进入磁感觉强度为的匀强磁场，被限束光栏限制在发出质量为、电量为()若能量在~△(△>,且△)范围内的α粒子均垂直于限束光栏的方向进入磁场.试求这些a粒子打在胶片上的范围△()实质上，限束光栏有必定的宽度，α粒子将在φ角内进入磁场.试求能量均为的a粒子打到感光胶片上的范围△磁场难题整理汇编(含规范标准答案)解分析：设α粒子以速度进入磁场，打在胶片上的地点距的距离为答：圆周运动a粒子的动能且由上式可得：的α粒子沿±φ角入射，轨道半径相同，设为的α粒子沿±φ角入射，轨道半径相同，设为圆周运动a粒子的动能由几何关系得.如图，在轴下方有匀强磁场，磁感觉强度大小为，方向垂直于平面向外.是轴上距原点为的一点，为轴上距原点为的一点.是一块平行于轴的挡板，与轴的距离为，轴上，长度略小于带点粒子与挡板碰撞前后，方向的分速度不变，方向的分速度反向、大小不变.质