物理知识点归纳——磁场简析.doc

物理知识点归纳+纠错 磁场运动专题 （磁场运动公式） （有界磁场的分类归纳） 、圆形有界磁场 长方形（条形）磁场（存在临界条件）4、三角形磁场 5、其他磁场：环形或有孔磁场、相反方向的两个有界磁场、复合场 （相关应用） 速度选择器、回旋加速器、电磁流量计、霍尔效应、磁流体发电机 速度选择器 霍尔效应 磁流体发电机 回旋加速器 题目纠错： 例题1、☆☆☆（2014浙江宁波一模如图所示，在圆形区域内存在垂直面向外的强磁场，ab是圆的直径 A、 B、 C、 D、 变式练习1：☆☆☆如图所示，在圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径 A、 B、 C、 D、 例题2、2014浙江稽阳联考图甲是中国自行设计、研制的最大的受控核聚变实验装置：其原理如图乙，带电粒子被强电流线圈产生的磁场约束在一个半经为r的容器中，通电线圈产生的圆形磁场可看作匀强磁场，磁场圆半径为R，且两圆同心，磁感应强度为B，它们的截面如图丙所示。容器中有质量均为m，带电量均为q的带电粒子，在容器内运动， 有些粒子会运动到容器的边缘，观察到在容器的边缘各处，有向各个方向离开容器的粒子，且每个方向的粒子的速度都从0到v分布。不久，所有粒子都能返回容器。 （本题只考虑运动方向与磁场垂直的粒子，不计粒子重力和粒子间相互作用和碰撞） （1）要产生如图乙所示的磁场，逆着磁场方向看，线圈中的电流方向如何？不改变装置结构，要改变磁场，可釆取什么方法？ （2）为保证所有粒子从容器边缘处离开又能返回，求带电粒子的最大速度v。 （3）如果容器中带电粒子是核聚变的原料、，它们具有相同的动能，但被该装置约束后，它们的容器半径会不同。现用该装置约束这两种粒子，设它们容器的最大的半径分别为、，试推导、和R应满足的关系式。 ：2011年广东理综卷第19题）如图(a)所示在以O为圆心,内外半径分别为和的圆环区域内存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场内外圆间的电势差U为常量，，一电荷量为+q质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域不计重力。 已知粒子从外圆上以速度射出，求粒子在A点的初速度的大小 （2）若撤去电场，如图(b)，粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度射出，方向与OA延长线成45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间； （3）在图(b)中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？ 变式练习2-2：（2015年杭州市一模第19题，10分（3）试求速度为的粒子到达地球粒子数与进入地磁场粒子的总数比。（结果用反三角函数表示。例：，则，为弧度） 例题3、☆☆☆☆（2014浙江台州一模）一半径为的金属圆筒有一圈细窄缝，形状如图所示。圆筒右侧与一个垂直纸面向里的有界匀强磁场相切于，圆筒接地，圆心O处接正极，正极与圆筒之间的电场类似于正点电荷的电场，正极与圆筒之间电势差U可调。正极附近放有一粒子源S（S与正极O间距离忽略不计）能沿纸面向四周释放比荷的粒子（粒子的初速、重力均不计）。带电粒子经电场加速后从缝中射出进入磁场，已知磁场宽度为，磁感强度为。 （1）当时，某一粒子在磁场中运动的时间最短，求此粒子飞出磁场时与右边界的夹角大小； （2）某同学猜想：只要电势差U在合适的范围内变化，总有粒子从S发出经过磁场后又回到S处．你若同意该猜想，请求出U的合适范围；你若不同意该猜想，请说明理由。 4、☆☆☆☆（2014浙江稽阳联考）如图所示，加速电场电压为，偏转电场的电压为，B为右侧足够大的有左边界匀强磁场，一束由、、组成的粒子流在处静止开始经加速，再经偏转后进入右侧匀强磁场，且均能从左边界离开磁场。不计粒子间相互作用，则下列说法正确的是（ ） A、三种粒子在电场中会分为两束 B三种粒子在磁场中会分为两束 C三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离比为 D三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离都与无关 5、☆☆☆☆（2013年浙江宁波二模）如图所示，是两块平行金属板，上极板接电源正极，两极板之间的电压，两极板之间的电压为，一群带负电粒子不停的通过P极板的小孔以速度垂直金属板飞入，通过Q极板上的小孔后，垂直AC边的中点O进入边界为等腰直角三角形的匀强磁场中，磁感应强度为，边界AC的长度为，粒子比荷为，不计粒子重力。 （1）粒子进入磁场时的速度大小是多少？ （2）粒子在磁场中