专题72磁场(3)

2018-11-23 22:38

26. (2012山东理综,23,难)如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔、,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为

,周期为. 在t=0时刻将一个质量为m、电量

为-q(q>0)的粒子由静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在t=时刻通过垂直于边界进入右侧磁场区. (不计粒子重力,不考虑极板外的电场)

(1)求粒子到达时的速度大小v和极板间距d.

(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件. (3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3

时刻再次到达,且速度恰好为零,求该过程中粒

子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小. 27.(吉林普通中学2013届高三期末考试,17)(19分)如图所示,一带电粒子以与水平方向成60°角速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。电场强度大小为E,方向竖直向上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的

倍。已知带电粒子

的质量

为m,电量为q,重力不计。求: (1)粒子带什么电?简述理由;

(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大;

(3)该圆形磁场区域的最小面积为多大。[来源:Zxxk.Com] 28.(辽宁省五校协作体2013届高三摸底考试理科综合试题,12) 如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B.折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力.

(1)若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为V0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?

(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度V应满足什么条件? (3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值.

29.(北京市海淀区2013年高三年级第一学期期末练习,18) 图18甲所示,平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间,金属板长 l=20cm,两板间距d=10cm,两板间的电压UMP=100V。在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A,从粒子源竖直向上连续发射速度相同的带电粒子,射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.20T的圆形区域匀强磁场(图中未画出) 后,恰好从金属板 PQ左端的下边缘水平进入两金属板间,带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出。已知带电粒子的比荷

=2.0×106C/kg,粒子重力不计,计算结果保留两位有效数字。

求:

(1) 带电粒子射人电场时的速度大小; (2) 圆形匀强磁场区域的最小半径;

(3) 若两金属板间改加如图乙所示的电压,在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间。

30.(广东省中山市2013届高三上学期期末试题物理,16)如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;pOx区域为无场区.

一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动,从H(0,a)点垂直y轴进入第Ⅰ象限. (1)求离子在平行金属板间的运动速度;

(2)若离子经Op上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第Ⅰ象限,求离子在第Ⅰ象限磁场区域的运动时间;

(3)要使离子一定能打在x轴上,则离子的荷质比应满足什么条件?

31.(2013届河北唐山高三摸底考试,25)(18分)如图所示,两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷,B板带等量负电荷,电场强度为E;磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M,中间有小孔O′,OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场应强度为B2。CD为磁场B2边界上的一绝缘板,它与M板的夹角θ=45°,O′C=a,现有大量质量均为m,含有各种不同电荷量、不同速度的带电粒子(不计重力),自O点沿OO′方向进入电磁场区域,其中有些粒子沿直线OO′方向运动,并进入匀强磁场B2中,求: (1)进入匀强磁场B2的带电粒子的速度;

(2)能击中绝缘板CD的粒子中,所带电荷量的最大值; (3)绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。

32.(2013届武汉部分学校高三11月联考,19)如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为3d的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为3d的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动,并且从喷口连续不断喷出质量均为m、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至U,使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。(重力加速度为g) (1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;

(2)要使墨滴不从两板间射出,求墨滴的入射速率应满足的条件。

33.(2013届浙江省重点中学协作体高三摸底测试,25)(22分)如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上

的匀强电场,现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过×10—5s

后,电荷以v0=1.5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻)。求:

(1)匀强电场的电场强度E

(2)图b中×10-5s时刻电荷与O点的水平距离[来源:Zxxk.Com]

(3)如果在O点右方d= 68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。(

34.(2012江西重点中学第二次联考,25)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。如图所示,电子束经过电压为4.55×103V的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面,磁场区的中心为O,半径为r。当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。当加某一磁感应强度

为×10-4T的磁场时,电子束偏转60°射到屏幕边缘P点,已知电子的电量e=1.6×10-19C,质量

m=9.1×10-31kg。求:

⑴电子束打到屏幕上的速度为多大? ⑵圆形匀强磁场区的半径r为多大?

35.(2012东北三省三校高三第一次联考,25)如图所示,在水平面内建立一直角坐标系xoy,虚线MN与X轴正方向成

角将第一和第三象限各分成两个区域。区域l、Ⅱ分别存在磁感应强度大小均为B、方向相反

的匀强磁场。第二象限有水平向右、电场强度为的匀强电场,MN右侧有水平向左、电场强度大小未知的匀强电场。现将一带电量为q,质量为m的带正电的粒子从P点由静止释放,粒子沿PQ做直线运动,从y轴上坐标为(0,h)的Q点垂直y轴射入磁场I区,偏转后从MN上某点D(D点未画出)沿y轴负方向进入电场

,粒子重力不计。求:

(1)释放点P距Q点的距离L。

(2)欲使粒子从OM边界穿出后经过偏转电场由0点进入磁场Ⅱ区,电场强度的大小。 (3)粒子从O点进入磁场Ⅱ后,从MN上某点射出时,该点与D点间的距离S的大小。

36.(2012武汉毕业生二月调研,25)如图所示,在直角坐标系O-xyz中存在磁感应强度为、

方向竖直向下的匀强磁场,在(0,0,h)处固定一电量为+q(q>0)的点电荷,在xOy平面内有一质量为m、电量为-q的微粒绕原点O沿图示方向作匀速圆周运动。若微粒的圆周运动可以等效为环形电流,求此等效环形电流的电流强度I。(重力加速度为g)

37.(2012沈阳高三教学质监,13)(21分)如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取空间直角坐标系Oxyz(x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上),匀强磁场方向与xOy平面平行,且与x轴的夹角为

,已知重力加速度为g。

做匀速

(1)当电场方向与磁场方向相同时,一电荷量为+q质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度直线运动,求电场强度E的大小及对应的磁感应强度B的大小; (2)当一电荷量为-q质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度

通过y轴上的点P(0,0.72h,0)时,

改变电场强度大小和方向,同时也改变磁感应强度的大小,使带电质点做匀速圆周运动且能够经过x轴,问电场强度

和磁感应强度

的大小满足什么条件?

(3)在满足(1)的条件下,当带电质点通过y轴上的点P(0,0.72h,0)时,撤去匀强磁场,求带电质点落在xOz


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