物理：2010届高三一轮复习备考：《磁场》学案.doc

磁 场xzyo 1如图所示一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，线圈的四个边分别与xy轴平行。线圈中电流方向如图。当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来 A方向沿x轴的恒定磁场 B方向沿y轴的恒定磁场 C方向沿z轴的恒定磁场 D方向沿z轴的变化磁场abcdBoo2在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，有一个边长为20cm30cm的矩形线圈。通有I=0.8A的电流，线圈共50匝。线圈的转轴OO位于长边的1/4处，且与磁场方向垂直。当线圈平面与中性面夹角为30时，线圈短边ab所受的磁场力的大小是多少？线圈所受的磁力距的大小是多少？BAPBK3静止的在匀强磁场中分裂成电子和。分裂后两个粒子的飞行方向都与磁场的方向垂直，电子跟在磁场中的飞行半径之比为_。4介子衰变的方程为，其中介子和介子带负的基元电荷，介子不带电。一个介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径与之比为2：1。介子的轨迹未画出。由此可知的动量大小与的动量大小之比为 A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：6yO xMv0 B 5如右图，在y = a（a 0）和y = 0之间的区域存在匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外。一束质子流从O点以速度v0沿y轴正方向射入磁场，并恰好通过点M（a，a）。已知质子质量为m，电量为e，求（1）磁场的磁感应强度B。（2）质子从O点到M点经历的时间t。（3）若改为a粒子也从O点以速度v0沿y轴正方向射入该磁场，它从磁场射出的位置坐标是多少？MNPO 6图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O是MN上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射人的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，P到O的距离为L，不计重力及粒子间的相互作用。 （1）求所考察的粒子在磁场中的轨道半径。 （2）求这两个粒子从O点射人磁场的时间间隔。aabbdSO7如图所示，宽度d = 8cm的匀强磁场区域（aa，bb足够长）磁感应强度B = 0.332T，方向垂直纸面向里，在边界aa上放一粒子源S，可沿纸面向各个方向均匀射出初速率相同的粒子，已知粒子的质量m = 6.641027kg，电量q = 3.21019C，射出时初速率v0 = 3.2106m/s。求（1）粒子从b端出射时的最远点P与中心点O距离PO（2）粒子从b端出射时的最远点Q与中心点O的距离QO8电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？(电子电量为e已知。)xy0abv9一带电质点，质量为m，电量为q，以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入图6中的第一象限所示的区域，为了使该质点能从x轴上的b点以垂填于ox轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面，磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这个圆形区域的最小半径，重力不计。MNOB10如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中。哪个图是正确的？MR2R2RNOO2R2RM2RNMNO2RR2RO2R2RMRNA B C D30NABPxy011如图所示，ON与x轴的夹角为30，当有一指向y方向的匀强电场时，正离子在y轴A处以平行于x轴方向的速度v射入电场后，其速度方向恰好在P点与ON正交，现将电场改为指向纸外的匀强磁场，同样的正离子在y轴B处以相同的速度v射入磁场后，其速度方向恰好也在P点与ON正交。不计重力，求比值OAOB为多少。yO xPv0 M30012y轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场。一个质量为m，电量为q 的质子以速度v水平向右通过x轴上P点，最后从y轴上的M点射出磁场。已知M点到原点O的距离为H，质子射出磁场时速度方向与y轴负方向夹角，求：（1）磁感应强度大小和方向。 （2）适当的时候，在y轴右方再加一个匀强电场就可以使质子最终能沿y轴正方向作匀速直线运动。从质子经过P点开始计时，再经多长时间加这个匀强电场？电场强度多大？方向如何？13氢原子的电子绕核做匀速圆周运动，电子的质量为m，带电量e。若给原子加上垂直于电子轨道平面的磁场，磁感应强度为B，作用在电子上的电场力恰好是磁场力的三倍，电子运动的可能的角速度为 。BER14如图所示，一个质量为m的带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，那么这个液滴 A一定带正电，且沿逆时针转动B一定带负电，且沿顺时针转动C一定带负电，绕行方向不能确定D不能确定带何种电荷，也不能确定绕行方向JMNPQIKM NP QI KJ15如图所示，水平放置的两个平行金属板MN、PQ间存在匀强电场和匀强磁场。MN板带正电，PQ板带负电，磁场方向垂直纸面向里。一带电微粒只在电场力和洛伦兹力作用下，从I点由静止开始沿曲线IJK运动，到达K点时速度为零，J是曲线上离MN板最远的点。有以下几种说法：在I点和K点的加速度大小相等，方向相同在I点和K点的加速度大小相等，方向不同在J点微粒受到的电场力小于洛伦兹力在J点微粒受到的电场力等于洛伦兹力其中正确的是： ABCDE B16在图中虚线所围的区域内。存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转。设重力可忽略不计，则在这区域中的E和B的方向可能是A、E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同；B、E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反；C、E竖直向上，B垂直纸面向外；D、E竖直向上，B垂直纸面向里；Ox y z17在同时存在匀强电场合匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），如图所示。已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E；磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g。问：一质量为m、带电量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴（x、y、z）上以速度v做匀速运动？若能，m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？若不能，说明理由。+ + + + + +- - - - - - -18如图所示，在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场。一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减小了。为了使粒子射出时比射入时的动能增加，在不计重力的情况下，可以采取的办法是 A、增加粒子射入时的速度 B、增加磁场的磁感应强度 C、增加电场的电场强度D、改变粒子的带电性质，不改变所带的电量19汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P间的区域当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O点，(O与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计此时，在P和P间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示) (1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。 (2)推导出电子的比荷的表达式321感光片20下右图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。将某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的离子。离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计)，加速后，再通过狭缝S2、3 射入磁感强度为B的匀强磁场，其速度方向垂直于磁场区的界面PQ。最后，离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝S3的细线。若测得细线到狭缝S3的距离为d，求离子的质量m的表达式. Rab 21如图所示，在磁流体发电机中，把气体加热到很高的温度使它变成等离子体，已知离子的电量为q，让它以速度v通过磁感应强度为B的匀强磁场区，这里有间距为d的电极a和b。两个电极间的电势差为_。若单位时间进入磁场区域的正负离子数各为N，电路中可能的最大电流为 。22电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为A. B. C. D. 23 一个回旋加速器D形盒的最大半径是R=60cm，要用它来把质子从静止加速到4.0MeV的能量。已知质子的质量m = 1.61027kg，电量q = 1.61019C（1）求所加的匀强磁场的磁感应强度的大小。（2）若两D形盒间隙电极间的电压为2.0104V，求加速到上述能量所需时间。OyBEx24如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电量为q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s（重力不计）。acbdO-q S25如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r0。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中。）26设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0V/m，磁感应强度的大小B=0.15T。今有一个带负电的质点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动。求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示)。MNO+EB 27如图所示，在水平向右的匀强电场E和水平向里的匀强磁场B并存的空间中，有一个足够长的水平光滑绝缘面MN。面上O点处放置一个质量为m，带正电q的物块，释放后物块自静止开始运动。求物块刚要离开水平面时的速度和相对于出发点O的位移。Ba28如图所示，质量为m的小球带有电量q的正电荷。中间有一孔套在足够长的绝缘杆上。杆与水平成角。与球的摩擦系数为。此装置放在沿水平方向磁感应强度为B的匀强磁场之中。从高处将小球无初