完整word版高中物理模塊九磁場考點(diǎn)42帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)之平行磁場邊界問題試題1

1、 考點(diǎn)4.2 平行磁場邊界問題 1. 平行磁場邊界：常見的定圓心有兩情情形：已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射(1)MP為入射點(diǎn)，甲所示，方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心如圖(3 為出射點(diǎn)) 已知入射方向、入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入 (2)P為入射(如圖乙所示，射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心M )點(diǎn)，為出射點(diǎn)) (存在臨界條件，如圖所示2. 平行邊界 ANmqM點(diǎn)垂，電荷量為、質(zhì)量為的帶負(fù)電粒子自靜止開始，經(jīng)板間的電場加速后，從 1.dP偏離入射方向的直于磁場邊界

2、射入寬度為的勻強(qiáng)磁場中，該粒子離開磁場時(shí)的位置LMNU，粒子的重力不計(jì)求勻強(qiáng)磁場的磁，如圖所示已知兩板間的電壓為、距離為B. 感應(yīng)強(qiáng)度 LmU22 【答案】22qLd - 1 - vBe射的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度2. 如圖所示，一束電荷量為并垂直于磁場邊界的速度d求電的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時(shí)速度方向和原來射入方向的夾角為入寬度為=60°， 子的質(zhì)量和穿越磁場的時(shí)間 ?dBe23d23） ）（2【答案】（13v9v 3U的電場P，經(jīng)電壓為（多選）在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子3. P和B有一定寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為加速后，方向垂直紙面向里、30

3、76;后從磁場右邊界射出在電場和磁場中運(yùn)在磁場中轉(zhuǎn)過P如圖所示已知離子3) 和PPBCD ( 動(dòng)時(shí)，離子 A. 在電場中的加速度之比為11 在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3B. 1 在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1C. 2 3 D.1離開電場區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為 - 2 - BdEFCD，一帶負(fù)電粒，磁感應(yīng)強(qiáng)度為和相互平行，寬度為4. 如圖所示，勻強(qiáng)磁場的邊界?mCD，電荷量，已知粒子的質(zhì)量為=子垂直磁場方向射入，入射方向與邊界夾角為3q 為，不計(jì)粒子重力EF 射出磁場，求粒子運(yùn)動(dòng)的速率和在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；1） 若粒子垂直邊界（EF ） 若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與邊界相切，則粒子的速率為多大？（2 ?m2qBd

4、qBd2（2）1） 【答案】（6qB3mm dabcdef，、=0.3m 5.如圖所示，是同一豎直平面的三條水平直線，它們之間的距離均為、abcdcdef之間的區(qū)域內(nèi)有方向垂直豎直與與之間的區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，在q86v=3×10 =3×10面向里的勻強(qiáng)磁場一個(gè)不計(jì)重力、比荷c/kg的帶正電粒子以初速度0mabcd成30°角進(jìn)入磁場，最后垂直射入電場，粒子經(jīng)過電場后，速度方向與m/s垂直ef離開磁場求：于 E的大??； 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)1） （B的大??；勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 （2）efab進(jìn)入電場時(shí)的入射點(diǎn)間的水平距離 粒子從）（3 離開磁場時(shí)出射點(diǎn)與從 -

5、3 - 33 5103?）m （T V/m （23【答案】（1）304 MNPMNMPll，其間分別有與 6.如圖所示，間距分別為、為很長的平行邊界面，、12BBBB，有一帶正電磁感應(yīng)強(qiáng)度為和的勻強(qiáng)磁場區(qū)，和磁場方向垂直紙面向里，2121qmNMN間的磁場區(qū)域以某一初速度垂直邊界不粒子的電量為及磁場方向射入，質(zhì)量為，計(jì)粒子的重力求： v至少應(yīng)為多少？ 要使粒子能穿過磁場進(jìn)入磁場，粒子的初速度（1）02qBl11tv是多（2，則粒子第一次穿過磁場的時(shí)間=） 若粒子進(jìn)入磁場的初速度11 m 少？v 3（）為多少時(shí)，才可恰好穿過兩個(gè)磁場區(qū)域粒子初速度- 4 - ?Bqlll?qBqBm11221?v

6、 3）（1【答案】（2）06Bqmm1 E、如圖所示，7. 空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。左側(cè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為BL，方向垂直紙面方向水平向右，電場寬度為；中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Oqm點(diǎn)由靜止、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場的左邊緣的向外。一個(gè)質(zhì)量為、電量為O點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過開始運(yùn)動(dòng)，穿過中間磁場區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)域后，又回到 程求：d （1中間磁場區(qū)域的寬度 ）；tOO 帶電粒子從 ）（2點(diǎn)所用時(shí)間點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到。- 5 - mEL160?sindR60qB2 (1)【答案】mL2?mT25m52?t?Tt?t132qEqB6333qB ，），（2?m7

7、2mL2t?t?t?t312qB3qE dPQMN，、8. 如圖，空間區(qū)域、有勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，為理想邊界，區(qū)域高度為B，方區(qū)域的高度足夠大勻強(qiáng)電場方向豎直向上；、區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為Oqm點(diǎn)由靜的帶電小球從磁場上方的向分別垂直紙面向里和向外一個(gè)質(zhì)量為電量為，g 止開始下落，進(jìn)入場區(qū)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知重力加速度為E 試判斷小球的電性并求出電場強(qiáng)度的大??；（1） h 應(yīng)滿足什么條件？2） 若帶電小球能進(jìn)入?yún)^(qū)域，則（hOMN 點(diǎn)，求它釋放時(shí)距的高度（3） 若帶電小球運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后恰能回到 222222mgd2qBdqB?E?h ）1）小球帶正電，（2）3【答案】（22qgm3g2m

8、- 6 - L中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場，邊長為3左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場，的正方形區(qū)域分成相等的三部分，9. mqU2B，方向垂直紙面向外；右側(cè)磁場的=如圖所示左側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1qL2mqU2B，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場方向與正方形區(qū)域=磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2qLqm的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜、電荷量為+的上下邊界平行一質(zhì)量為aU點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場，又從距正方形上下邊界等間止被加速，加速電壓為，加速后粒子從b 距的點(diǎn)沿與電場平行的方向進(jìn)入電場，不計(jì)粒子重力，求： 粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大?。唬?） 粒子在左側(cè)磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；）（2 Ecd間離開？的取值在什么

9、范圍內(nèi)時(shí)粒子能從右側(cè)磁場的上邊緣 電場強(qiáng)度 ）（3 qU2?U211Um2L32?EL ）（2（3）【答案】（1）mL16qU333 - 7 - dPQMN兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻； 10.如圖所示，帶電平行金屬板之間的距離為和xB軸平行于金屬板，與金屬板中心線重強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為如圖建立坐標(biāo)系，y的左邊界重合，且與IIy軸，右邊界與區(qū)域合，軸垂直于金屬板區(qū)域I的左邊界在y內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)III和區(qū)域軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行在區(qū)域xOyBxOy平，區(qū)域I內(nèi)的磁場垂直于內(nèi)的磁場垂直于平面向外，區(qū)域II強(qiáng)度大小均為xxv軸正向軸正向以速度射入平行板之間，在平行板間恰好

10、沿著面向里一電子沿著0meII，質(zhì)量為和區(qū)域已知電子電量為，區(qū)域I做直線運(yùn)動(dòng)，并先后通過區(qū)域I和IImv3x0 不計(jì)電子重力軸方向?qū)挾染鶠檠谺e2U ；1） 求兩金屬板之間電勢差（y；右邊界射出時(shí)，射出點(diǎn)的縱坐標(biāo) 求電子從區(qū)域II（2）x軸正向的勻強(qiáng)電場，使得該電子剛好不中的磁場而在其中加上沿 撤除區(qū)域I（3）y軸的時(shí)間間隔t 能從區(qū)域II的右邊界飛出求電子兩次經(jīng)過 ?mv50d Bv（）13（2） 【答案】（0BeeB - 8 - xOyOabc內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，矩形區(qū)域11. 2yB方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為應(yīng)強(qiáng)度大小為=5.0×10

11、T；第一象限內(nèi)有沿5OaabbcEN處有邊中點(diǎn)邊長為0.20mN/C已知矩形區(qū)域，邊長為0.60m在=1.0×106m/s=2.0×10一放射源，某時(shí)刻，放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為1927qmkg=+3.2×10，不計(jì)粒=1.6×10kg，電荷量為的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量子重力，求：（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） （1） 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑； x軸上射出的粒子中，在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短路程為多少？ 從（2）xy軸離開所用的時(shí)間方向射出的粒子，從射出到從 3）放射源沿 （ 7s （3）4.6×100.21m 【答案】（1）

12、0.2m （2） 某高中物理課程基地?cái)M采購一批實(shí)驗(yàn)器材，增強(qiáng)學(xué)生對電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動(dòng)手能力， 12.CDCDAB的右、間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場，在其核心結(jié)構(gòu)原理可簡化為如圖所示。OCDM一帶正電粒子自側(cè)有一與相切于.點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面NCDvMP邊界，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從點(diǎn)飛離正對點(diǎn)以水平初速度點(diǎn)進(jìn)入該電場后，從0- 9 - mCDOdOP，已知點(diǎn).點(diǎn)垂直于，粒子質(zhì)量為邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回間距離為2mv30?Eqdq，電場強(qiáng)度大小，粒子重力不計(jì).試求：電荷量為 MCD邊界時(shí)的速度大??；粒子從 點(diǎn)飛離1)PN兩點(diǎn)間的距離；2) 、3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和圓形有界

13、勻強(qiáng)磁場的半徑. 233mv530ddqd548v（2）（3） 【答案】 (1)20 LabcdB現(xiàn)的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為13. 如圖所示，邊長為mqaabd方向以一定的初速度進(jìn)入磁場，恰好從，電荷量為的粒子從+有一質(zhì)量為點(diǎn)沿點(diǎn)飛出，不計(jì)粒子重力 (1) 求粒子的初速度大?。?a點(diǎn)進(jìn)入磁場，粒子從若保持粒子的初速度方向不變，只改變粒子的速度大小仍從(2) 3LbPpbc求粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 邊的點(diǎn)射出，且=3 - 10 - ?mqBL ）【答案】（1（2）qB3m2 d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上兩板之間的右如圖所示，兩塊水平放置、相距為14. 側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面，從噴Umv，水平速度均為調(diào)節(jié)電源電壓至、口連續(xù)不斷噴