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, E k随时间 t的变化规律如图乙所示, 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 k-t图中应有 t 4-t 3=t 3-t 2=t 2-t 1 t n-t n -1 ,可以增大“D”形盒的半径 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 ∶∶1 ∶∶3 答案: C3. (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 v 0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=2 Bv 0,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: 0? L v t ( 2 分) AD 方向: 2 1 1 2 2 ? qE L t m (2分) 解得: qL mv E 20?(2分) 设粒子在 P点沿 AD 方向的分速度为 v y,则有 222 ? y qE L vm (1分) 解之得: 0vv y?(1分) 粒子在 P点的速度为: v= 220yvv?=2 v 0( 2分) 设速度与 AB 方向的夹角为?,则: y0 tan 1 vv ?? ?所以: 0 45 ??( 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,一带正电粒子从 O点沿 y轴正方向以 v 。(1) 求电场强度 E的大小和方向. (2) O点以相同的速度 v 0射入,经电场区的最右侧的 P点射出,求粒子比荷 q/m 。(3) O点沿 y轴正方向入射. 但速度大小为 2v 0,求粒子在磁场中的运动时间. 解析: (1) 由qv 0 B=qE ,解得 E= v 0B。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= v 0t, R=12 at 2, qE=ma , 联立解得: q/m=2 v 0 /BR 。( 3)由 q· 2v 0 B=m?? 202vr ,解得 r= 02 mv qB =R 。带电粒子在磁场中运动四分之一周期,运动时间 t= 022 Rv ?= 04 Rv ?。 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