高中物理磁場經(jīng)典習(xí)題題型分類含答案

1、1磁場補(bǔ)充練習(xí)題題組一1如圖所示，在xOy平面內(nèi)，y≥0的區(qū)域有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、帶電量大小為q的粒子從原點(diǎn)O沿與x軸正方向成60角方向以v0射入，粒子的重力不計，求帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間和帶電粒子離開磁場時的位置。2如圖所示，abcd是一個正方形的盒子，在cd邊的中點(diǎn)有一小孔e，盒子中存在著沿ad方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，一粒子源不斷地從a處的小孔沿ab方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子，粒

2、子的初速度為v0，經(jīng)電場作用后恰好從e處的小孔射出，現(xiàn)撤去電場，在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B（圖中未畫出），粒子仍恰好從e孔射出。（帶電粒子的重力和粒子之間的相互作用均可忽略不計）（1）所加的磁場的方向如何？（2）電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值為多大？題組二3長為L的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離也為L，極板不帶電?，F(xiàn)有質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)，從左邊極板間

3、中點(diǎn)處垂直磁場以速度v水平射入，如圖所示。為了使粒子不能飛出磁場，求粒子的速度應(yīng)滿足的條件。4如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi)，在y軸的左側(cè)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.20T的勻強(qiáng)磁場，在y軸的右側(cè)存在垂直紙面向里、寬度d=0.125m的勻強(qiáng)磁場B2。某時刻一質(zhì)量m=2.0108kg、電量q=4.0104C的帶電微粒（重力可忽略不計），從x軸上坐標(biāo)為（0.25m，0）的P點(diǎn)以速度v=2.0103ms沿y軸正方向運(yùn)動。試求：（1）微粒在

4、y軸的左側(cè)磁場中運(yùn)動的軌道半徑；（2）微粒第一次經(jīng)過y軸時速度方向與y軸正方向的夾角；（3）要使微粒不能從右側(cè)磁場邊界飛出B2應(yīng)滿足的條件。5圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為U；兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁場應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向平行于板面并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一邊長為a的正三角形區(qū)域EFG（EF邊與金屬板垂直），在此區(qū)域內(nèi)及其邊界上也有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面朝里。假設(shè)一系列電荷量為q的正離子沿平行于

5、金屬板面，垂直于磁場的方向射入金屬板之間，沿同一方向射出金屬板之間的區(qū)域，并經(jīng)EF邊中點(diǎn)H射入磁場區(qū)域。不計重力。v0Eebcda3題組四9利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場的方向射入磁場，運(yùn)動到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集。整個裝置

6、內(nèi)部為真空。已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1m2)，電荷量均為q。加速電場的電勢差為U，離子進(jìn)入電場時的初速度可以忽略。不計重力，也不考慮離子間的相互作用。（1）求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場時的速率v1；（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s；（3）在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實際裝置中狹縫具有一定寬度。若狹縫過寬，可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊，導(dǎo)致兩種離子無法完全分離。設(shè)磁感應(yīng)

7、強(qiáng)度大小可調(diào)，GA邊長為定值L，狹縫寬度為d，狹縫右邊緣在A處。離子可以從狹縫各處射入磁場，入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離，求狹縫的最大寬度。10如圖所示，abcd是長為2L、寬為L的長方形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。在ab邊中點(diǎn)M有一粒子源，該粒子源能不斷地向區(qū)域內(nèi)發(fā)出質(zhì)量為m、電量大小為q的帶負(fù)電的粒子，粒子速度的大小恒定，沿紙面指向各個方向，不計

8、粒子重力。其中垂直于ab邊入射的粒子恰能從ad邊中點(diǎn)N射出磁場。求：（1）粒子入射的速度大??；（2）bc邊有粒子射出的寬度。11如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第I象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在x0軸上有一平面熒光屏，在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)O為L的S處有一粒子源，在某時刻同時發(fā)射大量質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0~180范圍內(nèi)。觀察發(fā)現(xiàn)：熒光屏OP之間