1、 世纪金榜 圆您梦想 第 1 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司磁场1、 （2010 湖南雅礼中学高三第五次月考）如图所示为一个质量为 m、带电量为 +q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中。现给圆环向右初速度 v0，在以后的运动过程中，圆环克服摩擦力所做的功可能为：ABCA 0 B201vC232BqgvoD 无法确定2、 （2010 福建省三明一中高三第二次月考）匀强磁场中放入一通电导线，长 10cm，电流为 5A，所受安培力为 0.5N，则磁感应强度大小可能为（ AD ）A 1T B 0
2、.01T C 0.25T D 2T3、 （2010 福建省三明一中高三第二次月考）关于电场和磁场的概念，以下说法正确的是 ( B ) A 电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内的电场不一定是匀强电场B 放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零C 电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零D 一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零4、 （2010 天津大港一中高三第四次月考）在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。取坐标如图。一带电粒子沿 x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域
3、的过程中运动方向始终不发生偏转。不计重力的影响，电场强度 E 和磁感强度 B 的方向可能是（ AB ）A、E 和 B 都沿 x 轴方向B、E 沿 y 轴正向，B 沿 z 轴正向C、E 沿 z 轴正向， B 沿 y 轴正向D、E、B 都沿 z 轴方向世纪金榜 圆您梦想 第 2 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司5、 （2010 天津大港一中高三第四次月考）光滑水平面上有一边长为 L 的正方形区域处在场强为 E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。一质量为 m、带电量为 q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速 v0进入该正方形区域。
4、当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能是（ ABC ）A 0 BqELm210C 2vD 30v6、 （2010 福建省三明一中高三第二次月考）如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为 m，带电量为 q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中 设小球电量不变，小球由静止下滑的过程中（ BD ）A 小球加速度一直增大 B 小球速度一直增大，直到最后匀速C 杆对小球的弹力一直减少 D 小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变7、 （2010 安徽省名校高三一轮复习联考）如图的示，水平放置的两块相同的金属板带等量异种电荷，两板间有
5、垂直纸面向里的水平方向的匀强磁场，一带电的粒子（不计重力）在 P 点由静止释放，运动到 A点时速度方向水平，则 （C ）A 从 P 到 A，粒子的速度不变B 从 P 到 A，粒子竖直方向的分速度一直增大C 从 A 点粒子受到的磁场力一定大于电场力世纪金榜 圆您梦想 第 3 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司D 从 A 点开始粒子可能做匀速直线运动（提示粒子经过 A 点叫需要向心力。 ）8 （2010 山东省兖州市高三上学期模块检测）一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示 粒子 1q的轨迹半径为 1r，粒子
6、 2q的轨迹半径为 2r，且 1r， q、2q分别是它们的带电量，则 （ C ）A 1q带负电、 2带正电，荷质比之比为 12:qmB 1带负电、 2带正电，荷质比之比为 12:C 1q带正电、 2带负电，荷质比之比为 12:qmD 1带正电、 2带负电，荷质比之比为 12:9 （2010 福建省龙岩二中高三摸底考试）如图所示，水平放置的平行金属板 a、 b 带有等量异种电荷， a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动的方向是 （ D ）A 沿竖直方向向下 B 沿竖直方向向上C 沿水平方向向左 D 沿水平方向向右10 （2 010 海 南 省
7、海 口 市 高 三 调 研 测 试 ） 如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区,在从 ab 边离开磁场的电子中，下列判断正确的是 世纪金榜 圆您梦想 第 4 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司（ AD ）A.从 b 点离开的电子速度最大B.从 b 点离开的电子在磁场中运动时间最长C.从 b 点离开的电子速度偏转角最大D.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合11 （2010 北京市第八十中学第一学期月考）由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将来安装在阿尔法国际空间站中，主
8、要使命之一是探索宇宙中的反物质。所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但相反，例如反质子即为 ，假若使一束质子、反质子、 粒子和反 粒子组成的射线，以相同的速度通过 进入匀强磁场 而形成的 4 条径迹，则：（ C ）A 1、3 是反粒子径迹 B 2、4 为反粒子径迹C 1、2 为反粒子径迹 D 4 为反 粒子径迹12 （2010 江西省九江市上学期六校高三联考）如图所示,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O 处，使金属圆环在竖直线 OO的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直。若悬点摩擦和空气阻力均不计，则 （ AC ）A 金属环每次进入和离
9、开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反B 金属环进入磁场区域后越靠近 OO线时速度越大，而且产生的感应电流越大C 金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小D 金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为环中的电能13. （ 2010 江苏省淮阴中学高三摸底考试）如图所示，直线 MN 下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为 R 的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为 B。现有一质量为 m、电荷量为 q 的带负电微粒从 P 点沿半径方向向左侧射出，最终打到 Q 点，不计微粒的重力。求：（1）微粒在磁场中运动的周期；（2）从 P 点到 Q 点，
10、微粒的运动速度大小及运动时间；（3）若向里磁场是有界的，分布在以 O 点为圆心、半径为 R 和 2R 的两半圆之间的区域，上述微粒仍从P 点沿半径方向向左侧射出，且微粒仍能到达 Q 点，求其速度的最大值。世纪金榜 圆您梦想 第 5 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司解：（1）由 20vBqmR（2 分）02rTv（2 分）得 qB（1 分）（2）粒子的运动轨迹将磁场边界分成 n 等分（n=2，3，4）由几何知识可得： 2n；tarR； （1 分）又 200vBqmr（1 分）得 0tan2R（n= 2，3，4） （1 分）当 n 为偶数时，由
11、对称性可得 nmtTBq（n= 2，4，6） （1 分）当 n 为奇数时，t 为周期的整数倍加上第一段的运动时间，即 21(1)2ntTBq（n= 3，5，7） （1 分）（3）由几何知识得tan2rR； cos2Rxn(1 分)*世纪金榜 圆您梦想 第 6 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司且不超出边界须有： tan2cos2RR（1 分）得 21in（1 分）当 n=2 时 不成立，如图 （1 分）比较当 n=3、n=4 时的运动半径，知 当 n=3 时，运动半径最大，粒子的速度最大 03ta2mvrRBq（2 分）得： 03v（1 分）
12、14 （2010 河南省武陟一中高三第一次月考）如图甲所示，建立 Oxy 坐标系，两平行极板 P、Q 垂直于 y轴且关于 x 轴对称，极板长度和板间距均为 l，第一四象限有磁场，方向垂直于 Oxy 平面向里。位于极板左侧的粒子源沿 x 轴向右连接发射质量为 m、电量为q、速度相同、重力不计的带电粒子。在 03t0 时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响） 。已知 t = 0 时刻进入两板间的带电粒子恰好在 t0 时刻经极板边缘射入磁场。上述 m、q、l、l 0、B 为已知量。 （不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况） （1）求电压 U 的大小。 （ 2）求 t0 时进入两板间的
13、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。 （3）何时12进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。 0v图甲 图乙BO1NMO21 O31OP Q NOM P QO1哦BO21哦BO321哦BO4321哦BCChbaB* * NO世纪金榜 圆您梦想 第 7 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司答案：（1）20mlUqt（2） 05lRqBt（3）min2tqB【解析】 （1）t=o 时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，t 0 时刻刚好从极板边缘射出，在 y 轴负方向偏移的距离为 l/2，则有ElEq=ma l/2=at0
14、2/2 联立以上三式，解得两极板间偏转电压为20mlUqt。（2）t 0/2 时刻进入两极板的带电粒子，前 t0/2 时间在电场中偏转，后 t0/2 时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动。带电粒子沿 x 轴方向的分速度大小为 v0=l/t0 带电粒子离开电场时沿 y 轴负方向的分速度大小为 012yvat带电粒子离开电场时的速度大小为2xyv设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为 R，则有2vBqmR联立式解得 052mlRqBt。（3）2t 0 时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿 y 轴正方向的分速度为 yvat ，设带电粒子离开电场时速度方向
15、与 y 轴正方向的夹角为 ，则0tanyv，联立式解得 4，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为2，所世纪金榜 圆您梦想 第 8 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司求最短时间为 min14tT,带电粒子在磁场中运动的周期为2mTqB，联立以上两式解得min2tqB。【考点】带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动15 （2010 安徽省名校高三一轮复习联考） 如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面方向的匀强磁场，第三象限有沿 y 轴负方向的匀强电场，第四象限内无电场和磁场。质量为 m、电荷量为q（q0）的粒子从 M
16、点以速度 v0 沿 x 轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经 x 轴上的 N 点和 P 点又回到 M 点。OM=OP=L，ON=2L，求：（1）电场强度 E 的大小；（2）粒子经过 P 点时速度大小 vP；（3）粒子从 M 点进入电场，经 N、P 点最后又回到 M 点所用的总时间。答案：（1）粒子在电场中作类平抛运动。x 方向：ON=2L=v 0t1 1 分y 方向：2121tmEqatLOM1 分qvmE42201 分（2）粒子在电场中运动由 M 运动到 N： LtvX2 1 分LtvNy1201 分020 vvNyxNxy 1 分粒子在磁场中做匀速圆周运动， P 1 分世纪金榜 圆您梦
17、想 第 9 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司（3）设粒子在电场中的运动时间 t1。则 02vL1 分设粒子在磁场中的轨道半径为 R，由几何关系可知在磁场中完成了 3/4 个圆周运动，其圆周半径LR21 分设粒子在磁场中运动时间为 t2，则 049234vLRT1 分粒子在第四象限做匀速运动，设运动时间为 t3。则 02vPM1 分LvvLtt 000321 4)912(491 分16 （2010 浙江省金华一中高三 12 月联考） 如图甲所示，x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向上。在 xoy 平面内有与 y 轴平行的匀强电场，在半径为
18、 R 的圆形区域内加有与 xoy 平面垂直的匀强磁场。在坐标原点 O 处放置一带电微粒发射装置，它可以连续不断地发射具有相同质量 m、电荷量 q（ 0）和初速为 0v的带电粒子。已知重力加速度大小为 g。（1）当带电微粒发射装置连续不断地沿 y 轴正方向发射这种带电微粒时，这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离开磁场，并继续沿 x 轴正方向运动。求电场强度和磁感应强度的大小和方向。（2）调节坐标原点。处的带电微粒发射装置，使其在 xoy 平面内不断地以相同速率 v0 沿不同方向将这种带电微粒射入第 1 象限，如图乙所示。现要求这些带电微粒最终都能平行于 x 轴正方向运动，则在保证匀强电场
19、、匀强磁场的强度及方向不变的条件下，应如何改变匀强磁场的分布区域?并求出符合条件的磁场区域的最小面积。答案：解：（1）由题目中“带电粒子从坐标原点 O 处沿 y 轴正方向进入磁场后，最终沿圆形磁场区域的世纪金榜 圆您梦想 第 10 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司水平直径离开磁场并继续沿 x 轴正方向运动”可知，带电微粒所受重力与电场力平衡。设电场强度大小为 E，由平衡条件得： qmg1 分 1 分电场方向沿 y轴正方向带电微粒进入磁场后，做匀速圆周运动，且圆运动半径 r=R。设匀强磁场的磁感应强度大小为 B。由牛顿第二定律得：RmvBq2
20、001 分 1 分磁场方向垂直于纸面向外 1 分（2）设由带电微粒发射装置射入第象限的带电微粒的初速度方向与 x轴承夹角 ，则 满足 0 2，由于带电微粒最终将沿 x轴正方向运动，故 B 应垂直于 xoy平面向外，带电微粒在磁场内做半径为 qBmvR0匀速圆周运动。由于带电微粒的入射方向不同，若磁场充满纸面，它们所对应的运动的轨迹如图所示。 2 分为使这些带电微粒经磁场偏转后沿 x轴正方向运动。由图可知，它们必须从经 O 点作圆运动的各圆的最高点飞离磁场。这样磁场边界上 P 点的坐标 P（x，y）应满足方程：sinRx， )co1(y，所以磁场边界的方程为： 22)(Rx2 分世纪金榜 圆您梦想 第 11 页（共 11 页） 物理投稿咨询 QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司由题中 0 2的条件可知，以的角度射入磁场区域的微粒的运动轨迹 22)(Ryx即为所求磁场的另一侧的边界。 2 分因此，符合题目要求的最小磁场的范围应是圆 22)(yx与圆22)(Ryx的交集部分（图中阴影部分） 。 1 分由几何关系，可以求得符合条件的磁场的最小面积为： 20min)1(BqvS1 分
