磁场二.doc

云霄一中高三物理练习十四(磁场计算)201112 姓名_______________ 班级________________ 座号_______________ 得分 1．如图所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m=3×10-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=m，不计重力，求磁场的磁感应强度。 解：如图所示，根据几何知识得： 2．如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界。质量为m、带电为－q的粒子，先后两次，沿着与MN夹角为θ（0oθ90o）的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中。第一次，粒子刚好能垂直于PQ射出磁场；第二次，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场，（不计重力影响，）。求： ⑴两次的速度之比； ⑵为使粒子以射入磁场后沿直线射出PQ边界，可在磁场区域加一匀强电场，求该电场的场强大小和方向。 3.如图所示为一长度足够长的匀强磁场，磁感应强度B=0.33T，磁场方向垂直纸面向里。在磁场中有一放射源S，S到档板aa/的距离为d=8.0cm,它可沿纸面向各个方向射出初速度v0=3.2×106的α粒子。已知粒子的电荷量q=3.2×10-19C，质量为m=6.6×10-27，试求α粒子射到档板aa/的范围。 4.如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°．一束带电量q=8.0×10-19C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间.则： （1）离子运动的速度为多大？ （2）离子的质量应在什么范围内？ （3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2′应满足什么条件？ 5．如图所示，在纸平面内建立的直角坐标系xoy，在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场．现有一质量为m，电量为e的电子从第一象限的某点P（L，）以初速度v0沿x轴的负方向开始运动，经过x轴上的点Q（，0）进入第四象限，先做匀速直线运动然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域，磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子偏转后恰好经过坐标原点O，并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力．求 （1）电子经过Q点的速度v； （2）该匀强磁场的磁感应强度B磁场的最小面积S． （1） 得 经过P点的速度大小为 与水平方向夹角为 （2） 解得（1分） 由向心力公式　 解得 方向垂直于纸面向里 （3）矩形磁场右边界距y轴的距离 下边界距x轴的距离 最小面积为 6．如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，一质量为m、带电量为－q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动．（重力加速度为g） (1)求此区域内电场强度的大小和方向； (2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成450，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？ (3)在(2)问中微粒运动P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？ 解：(1)带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡，有mg=Eq，即E= mg/q，方向竖直向下． (2) 粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R，如图所示。 ， 最高点与地面的距离为， 解得。 该微粒运动周期为T=, 运动至。最高点所用时间为. (3)设粒子上升高度为h，由动能定理得， 解得。 微粒离地面最大高度为H+。 7．如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一绝缘∈形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内。PQ、MN水平足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场边界上，NMAP段是光滑的，现有一质量为m、带电+q的小环套在MN杆上，它所受电场力为重力的