(物理)高三物理专题练习【磁场】综述.doc

高三物理专题练习【磁场】 1．PQ为一根足够长的绝缘细直杆，处于竖直的平面内，与水平夹角为(斜放，空间充满磁感应强度B的匀强磁场，方向水平如图所示。一个质量为m，带有负电荷的小球套在PQ杆上，小球可沿杆滑动，球与杆之间的摩擦系数为(（(tan(），小球带电量为q。现将小球由静止开始释放，试求小球在沿杆下滑过程中： （1）小球最大加速度为多少？此时小球的速度是多少？ （2）下滑过程中，小球可达到的最大速度为多大？ 2．如图所示，固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中，轨道圆弧半径为R，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，电场强度为E，方向水平向左。一个质量为m的小球（可视为质点）放在轨道上的C点恰好处于静止，圆弧半径OC与水平直径AD的夹角为α（sinα=0.8）. ⑴求小球带何种电荷？电荷量是多少？并说明理由. ⑵如果将小球从A点由静止释放，小球在圆弧轨道上运动时，对轨道的最大压力的大小是多少？ 3．如图所示，在平面直角坐标系xoy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m=kg、电量为的带电粒子，从静止开始经V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP=30cm，（粒子重力不计，，）. （1）求带电粒子到达P点时速度的大小； （2）若磁感应强度=2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求QO的距离； （3）若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度满足的条件。 4．两极板a、b间存在正交的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场Ⅰ，正离子以速度v0=3.0×107m/s沿极板中线匀速飞出极板，进入磁感应强度也为B的匀强磁场区域Ⅱ，如图所示。已知板长L=10cm，板距d=30cm，板间电压U=1800V，离子比荷为，不计重力，求： （1）求电场强度E和磁感应强度B的大小？ （2）撤去磁场Ⅰ，求离子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及离开电场时速度的大小？ （3）撤去磁场Ⅰ后，要使离子不从边界PQ射出，求磁场Ⅱ的宽度至少为多少？（sin370=0.6，cos370=0.8） 5．如图所示，MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道，轨道上存在水平向右的匀强电场，轨道的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B1＝0.1 T．现有一带电荷量为1C、质量为100g的带正电小环，小环套在滚道外，从M点由静止开始自由下滑，恰能沿NP方向做直线运动，并进入右侧的复合场（NP沿复合场的中心线）．已知AB板间的电压为UBA＝2V，板间距离d＝2 m，板的长度L＝3 m，若小环恰能从板的边沿飞出，g取10m/s2.求： (1)小环运动到N点时的速度v； (2)水平向右的匀强电场的电场强度E； (3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2． 6．如图所示，在坐标平面的第Ⅰ象限内有水平向左的匀强电场E＝1.0×103V/m，第Ⅱ象限内有垂直纸面向外的匀强磁场B＝0.4T，一荷质比为的带正电粒子，从x轴上的P点以初速度v0垂直x轴进入磁场，已知P与原点O之间的距离为L＝0.1m，粒子恰好到达O点而不进入电场，不计重力。求： （1）带电粒子的初速度v0 （2）若带电粒子的初速度方向不变，大小为原来的2倍，粒子第三次到达y轴的位置为N，求粒子从P到N的时间t和总路程S。（结果取两位有效数） 7．如图所示，真空中有一回旋加速器，其两金属D形盒的半径为1.5R，左盒接出一个水平向右的管道，管道右边紧连一垂直纸面向里、磁感应强度为B2、半径为R的圆形匀强磁场，距离磁场右边界0.2R处有一长度为R的荧光屏。两盒间距较小，加入一交流加速电压；垂直于两盒向上加入一磁感应强度B1的匀强磁场。现在盒的中心处由静止释放一比荷为的电子，经过时间t电子便进入水平向右的管道。已知电子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，加速电子时电压的大小可视为不变。 (1)进入圆形磁场的电子获得的速度为多大？ (2)此加速器的加速电压U为多大？ (3)如果电子不能打出荧光屏之外，那么B1必须符合什么条件？ 参考答案 1．解：由得 故没有洛伦兹力时球下滑 (1)若小球速度较小时，球对杆的压力垂直于杆向下，沿杆的方向上由牛顿第二定律得： 当，即时 最大加速度 (2)若小球速度较大时，球对杆的压力垂直于杆向上，沿杆的方向上由牛顿第二定律得： 当时，v最大为 2．解：(1)小球在C点受重力、电场力和轨道的支持力处于平衡， 电场力的方向一定是向左的，与电场方向相同， 如图所示. 因此小球带正电荷. 则有 小球带电荷量 (2)小球从A点释放