2010年高三二轮《磁场计算题》专题训练试题
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共15题,约6440字。
09届高三二轮计算题专题训练——磁场
翁源中学 王辉霞
1.如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,其宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感强度大小为B、方向垂直纸面向外;右侧匀强磁场的磁感强度大小也为B、方向垂直纸面向里.一个带正电的粒子(质量m,电量q,不计重力)从电场左边缘a点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到了a点,然后重复上述运动过程.求:
(1)中间磁场区域的宽度d.
(2)带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t.
2.如图所示,水平放置的两块长平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T,方向垂直纸面向里的匀强磁场,今有一质量为m=4.8×10-25kg,电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强磁场,刚好从狭缝P穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q(图中未标出)处,求P、Q之间的距离L.
3. 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,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.
4.真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域,方向垂直纸面向里,Ox为过边界上O点的切线,如图所示,从O点在纸面内向各个方向发射速率均为v0的电子,设电子间相互作用忽略,且电子在磁场中偏转半径也为r,已知电子的电量为e,质量为m.
(1)速度方向分别与Ox方向夹角成600和900的电子,在磁场中的运动时间分别为多少?
(2)所有从磁场边界出射的电子,速度方向有何特征?
(3)令在某一平面内有M、N两点,从M点向平面内各个方向发射速率均为v0的电子,请设计一种匀强磁场分布,其磁感应强度大小为B,使得由M点发出的电子都能够汇聚到N点.
5.如图所示,竖直放置的两块很大的平行带电金属板a、b相距为d,a、b间的电场强度为E,今有一带正电的液滴从a板下边缘(贴近a板)以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小仍为v0,而方向变为水平,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板上的小孔进入匀强磁场,若磁场的磁感应强度大小为B=E/v0,方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为L,重力加速度为g.
(1)试通过计算说明液滴进入磁场后做什么运动?
(2)求液滴在电场和磁场中运动的总时间.
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