高三物理磁場綜合練習題

2022-10-14 22:48:11 字數 1659 閱讀 9690

1. 磁譜儀是測量α能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示,放射源s發出質量為m、電量為q的α粒子沿垂直磁場方向進入磁感應強度為b的勻強磁場,α粒子經磁場偏轉後打到與束光欄平行的感光片p上。

(重力影響不計),若能量在e~e+δe(δe>0,且e)範圍內的α粒子均垂直於限束光欄的方向進入磁場。試求這些α粒子打在膠片上的範圍δx

2. 如圖所示,在座標系oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻速磁場,場強大小為e。在其它象限中存在勻強磁場,磁場方向垂直於紙面向裡。

a是y軸上的一點,它到座標原點o的距離為h;c是x軸上的一點,到o的距離為l。一質量為m,電荷量為q的帶負電的粒子以某一初速度沿x軸方向從a點進入電場區域,繼而通過c點進入磁場區域。並再次通過a點,此時速度方向與y軸正方向成銳角。

不計重力作用。試求:

⑴粒子經過c點速度的大小和方向;

⑵磁感應強度的大小b。

3. 兩平面螢光屏互相垂直放置,在兩屏內分別取垂直於兩屏交線的直線為x軸和y軸,交點o為原點,如圖所示,在y>0,0<x<a的區域有垂直於紙面向裡的勻強磁場,在y>0,x>a的區域有垂直於紙面向外的勻強磁場,兩區域內的磁感應強度大小均為b。在o點有一處小孔,一束質量為m、帶電量為q(q>0)的粒子沿x軸經小孔射入磁場,最後扎在豎直和水平螢光屏上,使螢光屏發亮。

入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數值。已知速度最大的粒子在0<x<a的區域中運動的時間與在x>a的區域中運動的時間之比為2∶5,在磁場中運動的總時間為7t/12,其中t為該粒子在磁感應強度為b的勻強磁場中作圓周運動的週期。試求兩個螢光屏上亮線的範圍(不計重力的影響)。

4. (20分)如圖所示,在與的區域中,存在磁感應強度大小分別為與的勻強磁場,磁場方向均垂直於紙面向裡,且. 乙個帶負電荷的粒子從座標原點以速度沿軸負方向射出,要使該粒子經過一段時間後又經過點,與的比值應滿足什麼條件?

5. 在以座標原點o為圓心、半徑為的圓形區域內,存在磁感應強度大小為b、方向垂直於紙面向裡的勻強磁場,如圖所示。乙個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與軸的交點a處以速度沿方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與軸的交點c處沿方向飛出。

(1)請判斷該粒子帶何種電荷,並求出其比荷;

(2)若磁場的方向和所在空間範圍不變,而磁感應強度的大小變為,該粒子仍從a處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對於入射方向改變了角,求磁感應強度多大?此次粒子在磁場中運動所用時間是多少?

6. 如圖13所示,一半徑為r的圓形導線框內有一勻強磁場,磁場方向垂直於

導線框所在平面,導線框的左端通過導線接一對水平放置的平行金屬

板,兩板間的距離為d,板長為l,t=0時,磁場的磁感應強度b

從b0開始均勻增大,同時,在板2的左端且非常靠近板2的位置

有一質量為m、帶電量為-q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間,

該液滴可視為質點。

⑴要使該液滴能從兩板間射出,磁感應強度隨時間的變化率k應滿足什麼條件?

⑵要使該液滴能從兩板間右端的中點射出,磁

感應強度b與時間t應滿足什麼關係?

7. 在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交座標系oxyz(z軸正方向豎直向上),如圖所示。已知電場方向沿z軸正方向,場強大小為e;磁場方向沿y軸正方向,磁感應強度的大小為b;重力加速度為g。

問:一質量為m、帶電量為+q的從原點出發的質點能否在座標軸(x,y,z)上以速度v做勻速運動?若能,m、q、e、b、v及g應滿足怎樣的關係?

若不能,說明理由。

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