1、高中物理辅导网 http:/ http:/ 2009 届高三物理模拟试题专题精编十一磁场一不定项选择题(长沙一中 6)1有一边界为圆形的匀强磁场区域，一束质子流以不同的速率，由圆周上的同一点，沿半径方向射入磁场，不计重力的影响，质子在磁场中（ ） A路程长的运动时间长 B速率小的运动时间短C偏转角度大的运动时间长 D偏转角度小的运动时间长(二校联考)2. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点 O 和 y 轴上的点 a（0, L）一质量为 m、电荷量为 e 的电子从 a 点以初速度 v0 平行于x 轴正方向射入磁场，并从 x 轴上的 b 点射出磁场，此时速度
2、方向与 x 轴正方向的夹角为60.下列说法中正确的是（ ） .A. 电子在磁场中运动的时间为 .0vLB. 电子在磁场中运动的时间为 .32C. 磁场区域的圆心坐标为 .),(LD. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（ 0，2L ） .(湖师大附中)3如图，质量为 m，带电量为+q 的带电粒子以初速度 v0 垂直进入相互正交的匀强电场 E 和匀强磁场 B 中，从 P 点离开该区域，此时侧向位移为 s，粒子重力不计，则 （ ）A粒子在 P 点所受的磁场力可能比电场力大B粒子的加速度为（qE-qv 0B）/ mC粒子在 P 点的速度为 qsEv2D粒子在 P 点的动能为 s0(示范性中学)4如图
3、所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O 固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕 O 做匀速圆周运动.在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法可能正确的是（ ）高中物理辅导网 http:/ http:/ 5）1.质量为 m、电荷量为 e 的电子初速度为零，经电压为 U 的加速电场加速后垂直磁场边界 bc 进入垂直纸面的匀强磁场中，其运动轨迹如图所示，已知 bf = bg = L ,不计重力. 试求：（1）电子经加速电场加速后,开始进入磁场时的速度大小；（2）匀强磁场的磁感应强度大小，并说明其方向；（3）电子在磁场中的运动时间.（
4、长郡中学 6）2如图所示，在真空中，半径为 b 的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外在磁场右侧有一对平行金属板 M 和 N，两板间距离也为 b，板长为2b，两板的中心线 O1O2 与磁场区域的圆心 O 在同一直线上，两板左端与 O1 也在同一直线上有一电荷量为 q、质量为 m 的带正电的粒子，以速率 v0 从圆周上的 P 点沿垂直于半径OO1 并指向圆心 O 的方向进入磁场，当从圆周上的 O1 点飞出磁场时，给 M、N 板加上如右边图所示电压 u最后粒子刚好以平行于 N 板的速度，从 N 板的边缘飞出不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力(1)求磁场的磁感应强度 B
5、的大小；(2)求交变电压的周期 T 和电压 U0 的值；(3)若 2t时，将该粒子从 MN 板右侧沿板的中心线 O2O1，仍以速率 v0 射入 M、N 之间，求粒子从磁场中射出的点到 P 点的距离高中物理辅导网 http:/ http:/ 如图所示，一带电粒子以某一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 的最小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2子的质量为 m，电量为 q，重力不计 . 粒子进入磁场前的
6、速度如图与水平方向成 60角. 试解答： .（1）粒子带什么电？ .（2）带电粒子在磁场中运动时速度多大？ .（3）该最小的圆形磁场区域的面积为多大？ .(西南名校联盟)4、如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场 E 与匀强磁场 B1， E 的大小为 0.5103V/m, B1大小为 0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场 B2，磁场的下边界与 x 轴重合一质量 m=110-14kg、电荷量 q=110-10C 的带正电微OT/2-U00ut3T/2Pv0O12MN高中物理辅导网 http:/ http:/ v 沿与 y 轴正方向 60角从 M 点沿直线运动，经 P
7、 点即进入处于第一象限内的磁场 B2区域一段时间后，小球经过 y 轴上的 N 点并与 y 轴正方向成 60角的方向飞出。 M点的坐标为(0，-10)， N 点的坐标为(0，30)，不计粒子重力， g 取 10m/s2(1)请分析判断匀强电场 E1的方向并求出微粒的运动速度 v；(2)匀强磁场 B2的大小为多大？；(3) B2磁场区域的最小面积为多少？（湘潭市）5.在半径为 R 的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为 B。一质量为 m，带有电量 q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径 AD 方向经P 点（APd）射入磁场（不计重力影响） 。(1) 如果粒子恰好从 A 点射
8、出磁场，求入射粒子的速度。(2) 如果粒子经纸面内 Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在 Q 点切线方向的夹角为（如图） 。求入射粒子的速度。（郴州市）6 如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y 轴正方向，磁场方向垂直于xoy平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样。一带正电荷的粒子从P（x = o , y = R0）点以一定的速度平行于x 轴RA O P DQ高中物理辅导网 http:/ http:/ 0的圆周运动；若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动。现在，只加电场，当粒子从P 点运动到x = R 0 平面（图中虚线所示）时，立即撤除
9、电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x 轴交于M 。不计重力。求：（1）粒子到达x = R0 平面时速度方向与x 轴的夹角以及粒子到x 轴的距离；（2）M 点的横坐标x M 。（四县市）7在真空中，半径为 的圆形区域内存在垂直 R纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 ，在此 B区域外围空间有垂直纸面向内的大小也为 的磁场， 一个带电粒子从边界上的 点沿半径向外，以速度 P进入外围磁场，已知带电粒子质量 ， 0v kgm102带电量 ，不计重力，磁感应强度 ， Cq6105TB粒子运动速度 ，图形区域半径 ， sv/3r.0求粒子第一次回到 点所需时间。P高中物理辅导网 http:/ htt
10、p:/ 电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。图甲为显像管工作原理 示意图，阴极 K 发射的电子束 (初速不计)经 电压为 u 的电场加速后，进入一圆形匀强磁 场区，磁场方向垂直于圆面(以垂直圆面向里为正方向)，磁场区的中心为 O，半径为r，荧光、 屏 MN 到磁场区中心 O 的距离为L。当不加磁场时，电子束将通过 O 点垂直打到屏幕的中心 P 点。当磁场的磁感应强度随时问按图乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为 的亮线。由于电子通过磁场区L32的时间很短，可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁感应强度不变。已知电子的电荷量为 ，质量为 m，不计电子之问的相互作用及所受的重力
11、。求：e(1) 电子打到荧光屏上时速度的大小；(2) 磁场磁感应强度的最大值 B0（十二校联考）9如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系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 Oxy 平面平行，且与 x轴的夹角为 45，重力加速度为 g。（1）一质量为 m、电荷量为 q的带电质点沿平行于 z 轴正方向以速度 v0 做匀速直线运动，求满足条件的电场强度的最小值 minE及对应的磁感应强度 B；（2）当同样的带电质点沿平行于 z 轴负方向以速度 v0 通过 y 轴上的点 (,)Ph时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，要使带点质
12、点做匀速圆周运动且能高中物理辅导网 http:/ http:/ x 轴，问电场强度 E 和磁感应强度 B 大小各满足什么条件？B45 xyzPOv0高中物理辅导网 http:/ http:/ 2.BC 3.AC 4.BCD二计算题1解：（1）电子经加速电场加速，由动能定理： 210eUmv可得：v= meU2之后电子匀速运动，开始进入磁场时的速度大小即为此值 （3 分）（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，依题意可得： （2 分）rL根据牛顿第二定律得： （1 分）2veBr根据以上各式，得： B = （1 分）LmU根据左手定则可以判定，匀强磁场的磁感应强度方向磁场垂直纸面向外 （2 分）（3）
13、电子在磁场中的运动时间为： （3 分）124rLtTve2（1）粒子自 P 点进入磁场，从 O1 点水平飞出磁场，运动的半径必为 b，则bmvqB20解得 bqmvB0（4 分） （2）粒子自 O1 点进入磁场，最后恰高中物理辅导网 http:/ http:/ N 板的边缘平行飞出，设运动时间为 t，则3.解析:（1）根据粒子在磁场中偏转的情况和左手定则可知，粒子带负电. （2 分） .（2）由于洛伦兹力对粒子不做功，故粒子以原来的速率进入电场中，设带电粒子进入电场的初速度为 v0，在电场中偏转时做类平抛运动，由题意知粒子离开电场时的末速度大小为 ，将 vt分解为平行于电场方向和垂直于电场方向
14、的两个分速度：由几何关系vt知 .0yatvtL0mFaF=Eq 高中物理辅导网 http:/ http:/ （5 分）mqELv0（3）如图所示，带电粒子在磁场中所受洛伦兹力作为向心力，设在磁场中做圆周运动的半径为 R，圆形磁场区域的半径为 r，则：vmBq20qEL10由几何知识可得： r=Rsin30 磁场区域的最小面积为 S= r2 联立求解得 S= （5 分）qBmEL44、解：(1) 由于重力忽略不计，微粒在第四象限内仅受电场力和洛伦兹力，且微粒做直线运动，速度的变化会引起洛仑兹力的变化，所以微粒必做匀速直线运动这样，电场力和洛仑兹力大小相等，方向相反，电场 E 的方向与微粒运动的方向垂直，即与 y 轴负方向成 30角斜向下 由力的平衡有Eq=B1qv m/s10/5.0331Ev (2) 画出微粒的运动轨迹如图由几何关系可知粒子在第一象限内做圆周运动的半径为 3m15R 微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即 22vqBmR解之得 23T (3) 由图可知，磁场 B2的最小区域应该分布在图示的矩形 PACD 内 由几何关系易得sin60.PDR3(1co)mAx/cmy/cmOMNP6060O1D CA
