文档介绍：专题09 磁场
1.(2013年江西百校联考) 图甲是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个“D”形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列说法中正确的是
A. 在Ek-t图中应有t4-t3= t3-t2= t2-t1
B. 高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
C. 要使粒子获得的最大动能增大,可以增大“D”形盒的半径
D. 在磁感应强度B、“D”形盒半径尺、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下,粒子的加速次数越多,粒子的最大动能一定越大
2.(2013武汉联考)如图所示,带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,且同时到达P点。a、b两粒子的质量之比为
∶2 ∶1
∶4 ∶3
答案:C
3. (18分)(2013河南三市联考)如图所示,在xoy平面内,过原点O的虚线MN与y轴成45°角,在MN左侧空间有沿y轴负方向的匀强电场,在MN右侧空间存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、带电量为q的正、负两个带电粒子,从坐标原点O沿y轴负方向以速度v0射入磁场区,在磁场中运动一段时间后进入电场区,已知电场强度为 E=2Bv0,不计重力,求:
(1) 两个带电粒子离开磁场时的位置坐标间的距离;
(2) 带负电的粒子从原点O进人磁场区域到再次抵达x轴的时间及位置坐标。
.
4.(18分)(2013四川自贡一诊)如右图所示,在矩形ABCD区域内,对角钱BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长L,AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)以初速度vo从A点沿AB方向进入电场,在对角线 BD的中点P处进入磁场,并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出),求:
(1)电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向:
(2)磁场的磁感应强度B的大小和方向。
解题思路:由类平抛运动规律和速度分解合成知识列方程得到电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向;由洛伦兹力提供向心力和相关知识解得
磁场的磁感应强度B的大小和方向。
考查要点:类平抛运动规律、速度分解和合成、洛伦兹力、牛顿第二定律。
解析.(18分) (1)带电粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中运动的时间为t,则
AB方向: (2分)
AD方向: (2分)
解得: (2分)
设粒子在P点沿AD方向的分速度为vy,则有
(1分)
解之得: (1分)
粒子在P点的速度为: v==v0 (2分)
设速度与AB方向的夹角为,则:
所以: (1分)
5.(12分)(2013安徽皖南八校联考)如图所示,在平面直角坐标系xoy中,以(0,R)为圆心,半径为R的圈形区城内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度B方向垂直于xOy平面向里,。
(1)求电场强度E的大小和方向.
(2),经电场区的最右侧的P点射出,求粒子比荷q/m。
(3),求粒子在磁场中的运动时间.
解析:(1)由q v0B=qE,解得E= v0B。方向沿x轴正方向。
(2)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,R= v0t,R=at2,qE=ma,
联立解得:q/m=2 v0/BR。
(3)由q· 2v0B=m,解得r==R。
带电粒子在磁场中运动四分之一周期,运动时间t==。
A
B
D
C
P
α
M
N
6.(16分)(2013江苏常州模拟)如图,空间内存在水平向右的匀强电场,在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m、带电荷量为+q的小颗粒自A点由静止开始运动,刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点,与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零,而水平分速度不变,小颗粒运动至D处刚好离开水平面,然后沿图示曲线DP轨迹运动,AC与水平面夹角α= 30°,重力加速度为g,求:
⑴匀强电场的场强E;
⑵AD之间的水平距离d;
⑶已知小颗粒在轨迹DP上某处的最大速度为vm,该处轨迹的曲率半径是距水平面高度的k倍,则该处的高度为多大?
A
B
D
C
P
α
M
N
α
α