電磁學公升級練習

2023-01-23 01:24:03 字數 2698 閱讀 7709

1.(2023年杭州十四中高二檢測)乙個帶電粒子以初速度v0垂直於電場方向向右射入勻強電場區域,穿出電場後接著又進入勻強磁場區域.設電場和磁場區域有明確的分界線,且分界線與電場強度方向平行,如圖3-6-22中的虛線所示.在圖所示的幾種情況中,可能出現的是

(  )

2. (2023年高考廣東卷)2023年勞倫斯製成了世界上第一台迴旋加速器,其原理如圖所示,這台加速器由兩個銅質d形盒d1、d2構成,其間留有空隙,下列說法正確的是

(  )

a.離子由加速器的中心附近進入加速器

b.離子由加速器的邊緣進入加速器

c.離子從磁場中獲得能量

d.離子從電場中獲得能量

3.乙個帶電粒子沿垂直於磁場的方向射入一勻強磁場.粒子的一段徑跡如圖所示.徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧.由於帶電粒子使沿途的空氣電離,粒子的能量逐漸減小(帶電量不變).從圖中情況可以確定

(  )

a.粒子從a到b,帶正電

b.粒子從a到b,帶負電

c.粒子從b到a,帶正電

d.粒子從b到a,帶負電

4.如圖3-6-26所示,在第ⅰ象限內有垂直紙面向裡的勻強磁場,一對正、負電子分別以相同速率沿與x軸成30°角的方向從原點射入磁場,則正、負電子在磁場中運動的時間之比為

(  )

a.1∶2b.2∶1

c.1d.1∶1

5.如圖所示,正方形區域abcd中充滿勻強磁場,磁場方向垂直紙面向裡.乙個氫核從ad邊中點m沿著既垂直於ad邊,又垂直於磁場方向以一定速度射入磁場,正好從ab邊中點n射出磁場.若將磁場的磁感應強度變為原來的2倍,其他條件不變,則這個氫核射出磁場的位置是

(  )

a.在b、n之間某點b.在n、a之間某點

c.a點d.在a、m之間某點

6.如圖所示,空間內存在著方向豎直向下的勻強電場e和垂直紙面向裡的勻強磁場b,乙個質量為m的帶電液滴,在豎直平面內做圓周運動,下列說法正確的是(  )

a.液滴在運動過程中速率不變

b.液滴所帶電荷一定為負電荷,電荷量大小為mg/e

c.液滴一定沿順時針方向運動

d.液滴可以沿逆時針方向運動,也可以沿順時針方向運動

7.如圖所示,在x>0,y>0的空間中有恆定的勻強磁場,磁感應強度的方向垂直於oxy平面向里,大小為b.現有一質量為m.電荷量為q的帶電粒子,由x軸上到原點的距離為x0的p點,以平行於y軸的初速度射入此磁場,在磁場作用下沿垂直於y軸的方向射出此磁場,不計重力的影響.由這些條件

(  )

a.不能確定粒子通過y軸時的位置

b.不能確定粒子速度的大小

c.不能確定粒子在磁場中運動所經歷的時間

d.以上三個判斷都不對

8.如圖所示,在x軸上方有磁感應強度大小為b,方向垂直紙面向裡的勻強磁場.x軸下方有磁感應強度大小為b/2,方向垂直紙面向外的勻強磁場.一質量為m、電荷量為-q的帶電粒子(不計重力),從x軸上o點以速度v0垂直x軸向上射出.求:

(1)射出之後經多長時間粒子第二次到達x軸?

(2)粒子第二次到達x軸時離o點的距離.

9.質譜儀原理如圖所示,a為粒子加速器,電壓為u1;b為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感應強度為b1,板間距離為d;c為偏轉分離器,磁感應強度為b2.今有一質量為m、電荷量為e的正電子(不計重力),經加速後,該粒子恰能通過速度選擇器,粒子進入分離器後做半徑為r的勻速圓周運動.求:

(1)粒子的速度v為多少?

(2)速度選擇器的電壓u2為多少?

(3)粒子在b2磁場中做勻速圓周運動的半徑r為多大?

10.如圖3-6-32所示,pn和mq兩板平行且板間存在垂直紙面向裡的勻強磁場,兩板間距離及pn和mq長均為d,一帶正電的質子從pn板的正中間o點以速度v0垂直射入磁場,為使質子能射出兩板間,試求磁感應強度b的大小.已知質子帶電荷量為e,質量為m.

圖3-6-32

11.(2023年汕頭高二檢測)質量為m、電荷量為q的帶負電粒子自靜止開始,經m、n板間的電場加速後,從a點垂直於磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中,該粒子離開磁場時的位置p偏離入射方向的距離為l,如圖所示.已知m、n兩板間的電壓為u,粒子的重力不計.

(1)正確畫出粒子由靜止開始至離開勻強磁場時的軌跡圖(用直尺和圓規規範作圖);

(2)求勻強磁場的磁感應強度b.

答案與解析

9.(1)由牛頓第二定律有

qv0b=m①

t=②得t1=,t2=,

粒子第二次到達x軸需時間t=t1+t2=.

(2)由①式可知r1=,r2=,

粒子第二次到達x軸時離o點的距離

s=2r1+2r2=.

答案:(1)  (2)

10. 答案:(1)  (2)b1d (3)

11. 解析:由左手定則確定,質子向上偏轉,所以質子能射出兩板間的條件是:b較弱時,質子從m點射出(如右圖所示),此時軌道的圓心為o′點,由平面幾何知識得]

r2=d2+(r-d)2

得r=d

質子在磁場中有ev0b= 所以r=,即d=,b1=

b較強時,質子從n點射出,此時質子運動了半個圓周,軌道半徑r′=.所以d=,即b2=,綜合上述兩種情況,b的大小為≤b≤.

解析:(1)作粒子在電場和磁場中的軌跡圖如圖所示.

(2)設粒子在m、n兩板間經電場加速後獲得的速度為v,由動能定理得:

qu=mv2①

粒子進入磁場後做勻速圓周運動,設其半徑為r, 則:qvb=m②

由幾何關係得:r2=(r-l)2+d2③

聯立①②③式求解得:

磁感應強度b=.

電磁學總結

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電磁學試題

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電磁學筆記

第一章靜電學的基本規律 1 物質的電結構電荷守恆定律 二 庫侖定律 1。崑崙定律 2。疊加原理 三 電場和電場強度 1。電場 2。電場強度 3。電場強度計算 4。電場線 5。電場強度計算舉例 四 電勢 1。靜電場力做功的特點 2。靜電場的環路定理 3。電勢差和電勢 4。電勢的計算 5。等勢面和電勢梯...