磁场复习试题.docx

如图所示，在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场，恰好从A点射出，已知电荷的质量为m，带电量为q，不计电荷的重力，则下列说法正确的是(A)A.匀强磁场的磁感应强度为B.电荷在磁场中运动的时间为C.若减小电荷的入射速度，使电荷从CD边界射出，电荷在磁场中运动的时间会减小D.若电荷的入射速度变为2v0，则粒子会从AB边的中点射出如图所示，上部半圆下部矩形组成的平面区域内存在垂直平面向里的匀强磁场。由点A向圆心O方向连续发射相同速率的同种带电粒子，最终粒子从B点离开磁场区域。不计粒子所受重力、粒子间的相互作用及空气阻力。则以下说法正确的是(AB)A.该种粒子一定带负电，且在B点沿OB方向离开磁场B.若在A点增大粒子入射速率，方向不变，则粒子在磁场中的运动时间增加C.若在A点调整粒子入射方向，速率不变，则BC间无粒子射出D.若在A点调整粒子入射方向，速率不变，从AB弧射出的粒子的出射方向均与OB平行如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系O-xyz（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度v沿x轴正方向出发，下列说法正确的是（BCD）A若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动B若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动C若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动D若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流；已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离；一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点关于上述过程，下列说法正确的是BDA小球先做加速运动后做减速运动B小球一直做匀速直线运动C小球对桌面的压力先减小后增大D小球对桌面的压力一直在增大2平面OM和平面ON之间的夹角为30，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为DA. B. C. D. 3如图所示，长方形ABCD内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，边长BC=2AB，E、F分别为AD、BC边的中点，在A处有一粒子源，可以沿AB方向射出不同速率的带正电的同种粒子，粒子的质量为m，电量为q，不计粒子的重力，对于粒子在磁场中的偏转，下列说法正确的是A粒子可能从C点射出磁场B粒子在磁场中的运动时间可能为C从D点射出的粒子在磁场中运动的时间是从E点射出粒子在磁场中运动时间的2倍D从E点射出的粒子在磁场中运动的时间是从F点射出粒子在磁场中运动时间的2倍4.如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（c）A B C D（多选）空间中有一磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场，等腰直角三角形OAC在水平面内，AOC=90，OA=L，D为AC中点，如图所示。粒子a以沿AO方向的速度v0从A点射入磁场，恰好能经过C点，粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场，恰好能经过D点。已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q，粒子重力及粒子间的相互作用均忽略，则下列说法中正确的是（ BD ）A粒子a带负电，粒子b带正电 B粒子a从A点运动到C点的时间为C粒子b的速度大小为2v0D要使粒子b从O点射入后的运动轨迹能与AC相切，只需将其速度大小变为（1）v0 如图所示，在一底边长为2L，底角=45的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强电场现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响（1）粒子经电场加速射入磁场时的速度？（2）若要进入磁场的粒子能打到OA板上，求磁感应强度B的最小值；（3）设粒子与AB板碰撞后，电量保持不变并以与碰前相同的速度反弹，磁感应强度越大，粒子在磁场中的运动时间也越大，求粒子在磁场中运动的最长时间解：（1）依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v由 .2分得： .2分（2）要使圆周半径最大，则粒子的圆周轨迹应与AC边相切，设圆周半径为R由图中几何关系： .1分由洛仑兹力提供向心力： .1分联立解得： .2分（3）设粒子运动圆周半径为r，当r越小，最后一次打到AB板的点越靠近A端点，在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长当r为无穷小，经过n个半圆运动，最后一次打到A点有：.1分圆周运动周期：.1分最长的极限时间为：.1分由式得：=.1分如图4所示，真空中有一半径为R的圆形磁场区域，圆心为O，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，距O为2R处有一光屏MN，MN垂直于纸面放置，AO过半径垂直于屏，延长线交屏于C。一不计重力的带负电的粒子以初速度 沿AC方向进入圆形磁场区域，最后打在屏上D点，DC相距 不计粒子重力，求粒子的比荷及从A到D所用到的时间。分析与解答：作出粒子的运动轨迹如图5所示设粒子从E点射出磁场，然后作匀速直线运动打在屏上。设作圆周运动的半径为r，圆心为O，连结OO，则由几何知识可得：23、（10分）某实验小组测定水果电池的电动势和内阻，所用的器材有：水果电池E：电动势约为1V；电流表A：量程10mA，内阻约为几欧；电压表V：量程1V，内阻RV=3k；滑动变阻器Rp：最大阻值200；电阻箱R：最大阻值9999；开关S，导线若干。（1）该实验小组设计了如图1所示的电路，实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数及变化均很小，且电压表的示数变化很小，分析其原因是 。（2）该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路，实验步骤如下：第一步：闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，并计算出对应的 与 的值。第二步：以为纵坐标，为横坐标，作出 图线（用直线拟合）。第三步：求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。请回答下列问题：、实验得到的部分数据如下表所示，其中当电阻箱的电阻R= 2000时电压表的示数如图3所示。读出数据，完成下表。答： ， 。R/900060005000400030002000R-1/-11.111.672.002.503.335.00U/V0.530.500.480.460.43U-1/V-11.92.02.12.22.3、若根据 图线求得直线的斜率，截距，则该水果电池的电动势E= V，内阻r= 。 0.37 ， 2.7 E= 1.0 V，内阻r= 2000 。 电池的内阻很大 在测量两节干电池的电动势与内阻的实验中，利用实验室提供的实验器材设计的电路图如图所示，其中每节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为1，电压表V1、V2的量程均为3V，内阻为3k，定值电阻R1（R1未知），滑动变阻器最大阻值为（未知），请回答下列问题：（1）根据设计的电路图，将图中的实物图连接起来；（2）在完成实验时，将滑动变阻器的最值调到，闭合电键，两电压表V1、V2的示数分别为U10、U20，则定值电阻R1=_。（用U10、U20，表示）（3）测出定值电阻的阻值后，调节滑动变阻器的滑片，读出多组电压表V1、V2的示数U1、U2，以两电压表的示数为坐标轴，建立坐标系，描绘出的U1-U2关系图像如图所示，假设图像的斜率为k，与横轴交点的坐标轴为c，则电池的电动势E=_，内阻为r=_。（以上结果用k，c，R0表示）如图，平直直角坐标系中，的矩形区域中施加一个如右图所示的交变磁场（B0和T0未知），磁场方向向里为正，一个比荷为c的带正电的粒子从原点O以初速度v0沿+x方向入射，不计粒子重力 （1）若粒子从t=0时刻入射，在的某时刻从点（l，l/2）射出磁场，求B0大小；（2）若，且粒子从的任一时刻入射时，粒子离开磁场时的位置都不在y轴上，求T0的取值范围；（3）若，在xl的区域施加一个沿-x方向的匀强电场，粒子在t=0时刻入射，将在T0时刻沿+x方向进入电场，并最终从（0，2l）沿-x方向离开磁场，求电场强度的大小以及粒子在电场中运动的路程1）在磁场中粒子做匀速圆周运动由几何关系可得：，解得：，联立解得： （2）粒子运动的半径为，临界情况为粒子从t=0时刻入射，并且轨迹恰好与y轴相切，如图所示圆周运动的周期：由几何关系，内，粒子转过的圆心角为对应运动时间：，应满足：，联立可得： （3）运动轨迹如图由题，得到在电场中根据牛顿第二定律可得：Eq=ma根据运动学规律可得往返一次用时：，应有： 可得电场强度的大小：，（n=0，1，2）粒子在电场中运动的路程：，（其中n=0，1，2）如图所示，M、N、P为很长的平行边界面，M、N与M、P间距分别为l1、l2，其间分别有磁感应强度为B1和B2的匀强磁场区，和磁场方向垂直纸面向里，B1B2，有一带正电粒子的电量为q，质量为m，以某一初速度垂直边界N及磁场方向射入MN间的磁场区域不计粒子的重力求：（1）要使粒子能穿过磁场进入磁场，粒子的初速度v0至少应为多少？（2）若粒子进入磁场的初速度，则粒子第一次穿过磁场的时间t1是多少？（3）粒子初速度v为多少时，才可恰好穿过两个磁场区域来源:学_科_网（1）粒子的初速度为v0时恰好能进入磁场，则进入磁场时速度恰好沿M边界，所以半径为r=l1，则Bqv0=解得：（2）粒子在磁场中运动，Bq解得：r1=2l1粒子在磁场中作匀速圆周对应的圆心角为，sin=所以：=所以第一次穿过磁场的时间为：=（3）设粒子速度为v时，粒子在B2磁场中的轨迹恰好与P边界相切，轨迹如图所示，由Bqv=可得：，sin=粒子在B2中运动有：R2R2sin=l2解得：v= 某实验小组用下列器材设计了如图1所示的欧姆表电路，通过调控电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“1”、“10”两种倍率。A干电池：电动势E=1.5V，内阻r=0.5WB电流表mA：满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=150WC定值电阻R1 =1200D电阻箱R2：最大阻值999.99E电阻箱R3：最大阻值999.99F电阻箱R4：最大阻值9999G电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干（1）该实验小组按图1正确连接好电路。当电键S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2，使电流表达到满偏电流，此时闭合