磁场练习题目.doc

高二物理学案 制作人 备课组长 教研组长 课题 磁场对运动电荷的作用 9 两类特殊的圆周运动【学习目标】 洛伦兹力方向的判定，力学与磁场、电场综合【重点】 两类特殊的圆周运动、半径、周期公式的应用【难点】 磁场与电场、力学综合-复合场中的圆周运动【一、问题探究】【讨论交流1】 半径变化的圆周运动 1、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）。从图中情况可以确定（）A粒子从a到b，带正电B粒子从b到a，带正电C粒子从a到b，带负电D粒子从b到a，带负电2、图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直（图中垂直于纸面向里，）由此可知此粒子A、一定带正电 B一定带负电 C不带电 D可能带正电，也可能带负电3、如图所示，带电粒子在真空环境中的匀强磁场是按图示径迹运动，径迹为互相衔接的两段半径不等的半圆弧，中间是一块薄金属片，粒子穿过有动能损失，试判断粒子带何种电荷，在上、下两段半圆径迹中哪段所需时间较长？(粒子重力不计)4.如图所示，在垂直于纸面向外的匀强磁场中，放有一块厚度均匀的薄铅板，铅板平面与磁感线平行。一个带电粒子沿纸面做半径为R1=20cm的匀速圆周运动，并以垂直于铅板的速度射入铅板。第一次穿越铅板后，半径变为R2=19cm。设带电粒子每次都垂直于铅板穿越铅板，并带电粒子在铅板内所受的阻力大小恒定，求：此带电粒子能穿越该铅板的次数。5、如图，PQ是匀强磁场中的一片薄金属片，其平面与磁场方向平行，一个带电粒子从某点以与PQ垂直的速度v射出，动能是E，射出后带电粒子的运动轨迹如图所示今测得它在金属片两边的轨迹半径之比为109，若在穿越板的过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定，则()A带电粒子一定带正电B带电粒子每穿过一次金属片，速度减小了C带电粒子每穿过一次金属片，动能减少了0.19ED带电粒子穿过5次后陷在金属片里【讨论交流2】 复合场中的圆周运动1、 质量为m的带电粒子在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径在竖直平面内，电场 年级主任 制作时间 班级 姓名 编号70 方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里。如图所示，由此可知（）A若粒子带负电，则沿顺时针方向运动，电荷量大小为mg/EB若粒子带正电，则沿逆时针方向运动，电荷量大小为mg/EC粒子在运动过程中速率不变，所以机械能守恒D粒子带正电荷，在由最高点到最低点的过程中，重力势能转化为电势能E运动过程中外力对微粒作功的代数和为零，故机械能守恒F在微粒旋转一周的时间内重力作功为零2、如图，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则液滴的质量和速度分别为()A.， B.， CB， D.，3、如图，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做匀速圆周运动，从D点射出. 下列说法正确的是 A微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B、电场方向一定向上C从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小D从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小4、如图所示，已知一质量为m的带电小球在光滑绝缘的水平面上经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，则()A.小球在空间受4个力作用 B.小球一定带正电C.小球做圆周运动的半径r D.小球在复合场中机械能守恒【二、综合提升】1、如图，坐标系xOy内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.求:(1)电场强度E的大小和方向(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h.2、如图1，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2），电场强度的大小为E0，E0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点，上述d、E0、m、v、g为已知量。(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小(2)求电场变化的周期T(3)改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过 相应宽度的区域，求T的最小值。 高二物理学案 制作人 备课组长 教研组长 课题 磁场对运动电荷的作用 10 直线双边界问题 【学习目标】 洛伦兹力方向的判定，半径、周期公式的应用【重点】 洛伦兹力作用下圆周运动的作图、临界条件的分析与应用【难点】 轨迹作图、临界条件的分析与应用【一、问题探究】【讨论交流1】 1、如图所示，一束电子（电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B宽度为d的匀强磁场，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300。求 : (1) 电子的质量m=? (2) 电子在磁场中的运动时间t= ?2、如图所示，真空中狭长形的区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向内，区域的宽度为d，CD、EF为区域的边界。现有一束电子（质量为m，电量为e），以速率v从CD侧垂直于磁场与CD成角射入，为使电子能从另一侧EF射出，则电子的速率v应满足什么条件。3、如图，条形区域AABB中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B的大小为0.3T，AA、BB为磁场边界，它们相互平行，条形区域的长度足够长，宽度d1 m一束带正电的某种粒子从AA上的O点以沿着与AA成60角、大小不同的速度射入磁场，当粒子的速度小于某一值v0时，粒子在磁场区域内的运动时间t04106s；当粒子速度为v1时，刚好垂直边界BB射出磁场取3，不计粒子所受重力求：(1)粒子的比荷q/m(2)速度v0 和v1 的大小4、如图，一有界匀强磁场垂直纸面向里，B9.1104T.其边缘上有C、D两点，C、D间距L0.05m，今有一个电子从C点以速度v0垂直匀强磁场方向射入，且与CD夹角为30.(1)若电子刚好从D点飞出磁场，则电子的速度v0应为多少？(2)电子从C点到D点所用的时间是多少？(已知电子质量m9.11031kg，电荷量e1.61019C)5、如图，E为一电子枪，能发射速率为v的电子（质量m、电量q），两平行面范围内是垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，AA、BB足够长，平行线间距为D，若电子枪在垂直于磁场平面内缓慢旋转，到某一位置时，电子刚好不能从BB左侧射出，求:电子在磁场中射出点与射入点之间的距离。 年级主任 制作时间 班级 姓名 编号71 【讨论交流2】 1、如图所示，一质量为m，电荷量为q的带负电的带电粒子，从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，带电粒子射入时的初速度与PQ成45角，且粒子恰好没有从MN射出(不计粒子所受重力)(1)求该带电粒子的初速度v0；(2)求该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x.2、如图，一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场现从矩形区域ad边的中点O处，垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角为30、大小为v0的带电粒子已知粒子质量为m，电荷量为q，ad边长为l，重力影响不计(1)试求粒子能从ab边射出磁场的v0值(2)在满足粒子从ab边射出磁场的条件下，粒子在磁场中 运动的最长时间是多少？3、如图，长为l的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；板间距离也为l，板不带电现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子从左边极板间中点处垂直于磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的方法是()A使粒子的速度vC使粒子的速率v D使粒子的速度v B垂直纸面向里，BC垂直纸面向外，B D垂直纸面向外，B2、如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则()A从P射出的粒子速度大B从Q射出的粒子速度大C从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D两粒子在磁场中运动的时间一样长3、如图，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为 ()AB BB CB4、如图，在一底边长为2a，30的等腰三角形区域内(D在底边中点)，有垂直纸面向外的匀强磁场现有一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力与空气阻力的影响(1)若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？(2)改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？【二、综合提升】如图，在坐标系xOy中，第一象限内充满着两个匀强磁场a和b，OP为分界线，在区域a中，磁感应强度为2B，方向垂直于纸面向里；在区域b中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，P点坐标为(4l,3l)一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向射入区域b，经过一段时间后，粒子恰能经过原点O，不计粒子重力(sin370.6，cos370.8)求：(1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少？(2)粒子运动的速度可能是多少？ 高二物理学案 制作人 备课组长 教研组长 课题 磁场对运动电荷的作用 12 三角形场区问题综合【学习目标】 洛伦兹力方向的判定，半径、周期公式的应用【重点】 洛伦兹力作用下圆周运动的作图、临界条件的分析与应用【难点】 轨迹作图、临界条件的分析与应用【一、问题探究】【讨论交流】 1、如图所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为D，其右侧有一边长为2a的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板M、N之间加上电压U后，M板电势高于N板电势现有一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器，穿过小孔s2后从距三角形A点的P处垂直AB方向进入磁场，试求：（1）粒子到达小孔s2时的速度和从小孔s1运动到s2所用的时间（2）若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小（3）若粒子能从AC间离开磁场，磁感应强度应满足什么条件？2、如图，空间区域中存在着水平向右的匀强电场，电场强度为E，边界MN垂直于该电场MN右侧有一以O为圆心的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B在圆形磁场区域的正下方有一宽度为L的显示屏CD，显示屏的水平边界C、D两点到O点的距离均为L质量为m、带电量为+q的粒子，从A点由静止释放，经电场加速后，沿AO方向进入磁场，恰好打在显示屏上的左边界C点已知A点到MN的距离为s，不计粒子重力，求:(1)粒子在磁场中的轨道半径r；(2)圆形磁场的半径R；(3)改变释放点的位置，使从A点释放的粒子仍能沿AO方向进入 磁场且都能打在显示屏上时，释放点A到MN的距离范围3、图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为V;两板之间有匀强磁场，磁场应强度大小为B0，方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直)，在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面，垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的区域，并经EF边中点H射入磁场区域。不计重力 年级主任 制作时间 班级 姓名 编号73 （1）已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后，从边界EF穿出磁场，求离子甲的质量。（2）已知这些离子中的离子乙从EG边上的I点（图中未画出）穿出磁场，且GI长为3a/4，求离子乙的 质量。（3）若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场边界上 什么区域内可能有离子到达。4、如图所示，在空间中固定放置一绝缘材料制成的边长为L的刚性等边三角形框架DEF，DE边上S点DS=L/4处有一发射带正电的粒子源，发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下发射的电荷量皆为q，质量皆为m，但速度v有各种不同的值整个空间充满磁感应强度大小为B，方向垂直截面向里的均匀磁场设粒子与DEF边框碰撞时没有能量损失和电荷量传递求：(1)带电粒子速度的大小为v时，做匀速圆周运动的半径；(2)带电粒子速度v的大小满足什么条件时，可使S点发出的粒子最终 又垂直于DE边回到S点？(3)这些粒子中，回到S点所用的最短时间是多少？【二、综合提升】如图所示，截面为直角三角形的区域内，有一个具有理想边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，三角形区域的ab边长为L，=30一个电子从ab边界外侧在ab边中点处与ab成30角垂直于磁场方向射入场内，已知电子的电荷量为e，质量为m为使电子能从ac射出，电子入射速度v0应该满足什么条件? 高二物理学案 制作人 备课组长 教研组长 课题 磁场对运动电荷的作用 13 圆形场区问题【学习目标】 洛伦兹力方向的判定，半径、周期公式的应用【重点】 洛伦兹力作用下圆周运动的作图、临界条件的分析与应用【难点】 轨迹作图、临界条件的分析与应用【一、问题探究】【讨论交流1】 1、如图，圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子 A.速率一定越大 B.在磁场中偏转角越小C.在磁场中通过的路程越长 D.在磁场中的周期一定越大2、如图，圆形区域内有垂直于纸面第匀强磁场，三个质量和电量都相同第带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是A、a粒子动能最大 B、c粒子动能最大C、c粒子在磁场中运动时间最长 D、它们做圆周运动的周期TaTbTc3、如图，圆形区域内有垂直纸而向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子（不计重力）以某一初速度沿圆的直径方向射入磁场，粒子穿过此区域的时间为t，粒子飞出此区域时速度方向偏转角为600，根据上条件可求下列物理量中的A.带电粒子的比荷 B.带电粒子的初速度C.带电粒子在磁场中运动的周期 D.带电粒子在磁场中运动的半径4、如图，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，AOB=1200，则该带电粒子在磁场中运动的时间为A.2r/3v0 B.2r/3v0 C.r/3v0 D.r/3v05、如图，在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面的匀强磁场。一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以速度v0沿x轴负方向射入磁场，粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处，沿y轴正方向飞出磁场，不计带电粒子所受重力。（1）求粒子的荷质比。（2）若磁感应强度的大小变为B，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，粒子 飞出磁场时速度的方向改变了角，如图，求磁感应强度B的大小。【讨论交流2】 1、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？(电子荷质比为e/m) 年级主任 制作时间 班级 姓名 编号74 2、如图，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s1、s2分别为M、N板上的小孔，s1、s2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子，经s1进入M、N间的电场后，通过s2进入磁场。粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计。（1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0（3）当M、N间的电压不同时，粒子从s1到打在D上经历的 时间t会不同，求t的最小值。3、如图，左边有一对平行金属板，两板相距为d电压为V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0 ，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于全属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区城边界上的G点射出已知弧GF所对应的圆心角为，求：(1)离子速度的大小；(2)离子的质量4、如图，在平面坐标系xoy内，第、象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第I、象限内存径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外一带正电粒子从第中的Q（一2L，一L）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，O）点射出磁场不计粒子重力，求：（1）电场强度与磁感应强度大小之比（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比【二、综合提升】如图，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B0.10 T，磁场区域半径r m，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外两区域切点为C.今有质量m3.21026 kg.带电荷量q1.61019 C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v106 m/s正对O1的方向垂直磁场射入，它将穿越C点后再从右侧区穿出求：(1)该离子通过两磁场区域所用的时间(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大？ (侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离) 高二物理学案 制作人 备课组长 教研组长 课题 磁场对运动电荷的作用 14 圆形形场区问题【学习目标】 洛伦兹力方向的判定，半径、周期公式的应用【重点】 洛伦兹力作用下圆周运动的作图、临界条件的分析与应用【难点】 轨迹作图、临界条件的分析与应用【一、问题探究】【讨论交流1】 如图，是某粒子速度选择器的示意图在一半径为R10cm的圆柱形桶内有B104T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出现有一粒子源发射比荷为21011C/kg的阳离子，粒子束中速度分布连续当角45时，出射粒子速度v的大小是A.106m/s B2106m/sC2108m/s D4106m/s如图，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)A3t B.t C.t D2t在真空中，半径r=310-2 m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感应强度B=0.2 T，一个带正电的粒子，以初速度v=106 m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场，已知该粒子的比荷q/m=108 C/kg，不计粒子重力。求：(1) 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是多少？(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v方向 与ab的夹角q及粒子的最大偏转角。【讨论交流2】 1、如图，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L).一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60.下列说法正确的是()A.电子在磁场中运动的时间为 B.电子在磁场中运动的时间为C.磁场区域的圆心坐标为(，) D.轨迹的圆心坐标为(0，2L)2.在直角坐标系xOy中，有一半径为R的圆形磁场区域，磁感强度为B，磁场方向垂直xOy平面指向纸内，该区域的圆心坐标为（R，0）。如图所示，有一个质量为m、带电量为q的离子，由静止经匀强电场加速后从点（0，R/2）沿x轴正方向射入磁场，离子从射入到射出磁场通过了该磁场的最大距离，求： 年级主任 制作时间 班级 姓名 编号75 离子在磁场区域经历的时间。加速电场的加速电压。 3、如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为3/5R。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。4、如图，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直 于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区 域、中，A2A4与A1A3的夹角为60.一质量为m、带电荷量为q的粒子以某一速度从区的边缘点A1处沿与A1A3成30角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入区，最后再从A4处射出磁场已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求：区和区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)【二、综合提升】1、如图，在真空中半径r3.0102 m的圆形区域内，有磁感应强度B0.2 T，方向如图的匀强磁场，一批带正电的粒子以初速度v01.0106 m/s，从磁场边界上直径ab的一端a沿着各个方向射入磁场，且初速度方向与磁场方向都垂直，该粒子的比荷为q/m1.0108 C/kg，不计粒子重力求：(1)粒子的轨迹半径；(2)粒子在磁场中运动的最长时间；(3)若射入磁场的速度改为v3.0105 m/s，其他条件不变， 试用斜线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域2、如图，磁感应强度大小为B=0.15T，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.10m的圆形区域内，圆的左端点跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟荧光屏MN相切于x轴上的A点。置于坐标原点O的粒子源可沿x轴正方向射出速度v0=3.0106m/s的带电粒子流，比荷为q/m=1.0108C/kg。不计粒子重力。求：（1）粒子在磁场中运动的半径（2）粒子射到荧光屏MN上的点距A点的距离（3）现以O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90， 画出此过程中粒子打在荧光屏上的最低点和最高点的位置。 高二物理学案 制作人 备课组长 教研组长 课题 磁场对运动电荷的作用 15 圆形形场区问题【学习目标】 洛伦兹力方向的判定，半径、周期公式的应用【重点】 洛伦兹力作用下圆周运动的作图、临界条件的分析与应用【难点】 轨迹作图、临界条件的分析与应用【一、问题探究】【讨论交流1】 1、 质量为m、带电量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感强度为B的一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，粒子飞出磁场区后，从b处穿过x轴，速度方向与x轴正向夹角为30，如图，求：（1）圆形磁场区的最小面积；（2）粒子从O点进入磁场区到达b点所经历的时间；（3）b点的坐标。2、一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面在xOy平面上，磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30，P点到O点的距离为L，如图所示不计重力的影响，求磁场的磁感应强度B的大小和xOy平面上磁场区域的半径R.3、一带电质点，质量为m，电量为q，重力忽略不计，以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入如图中第一象限所示的区域。为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于ox的速度射出，可在适当的地方加一垂直于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，求这圆形磁场区域的最小半径.4、如图，为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B2.0103T，在x轴上距坐标原点L0.50 m的P处为粒子的入射口，在y轴上安放接收器现将一带正电荷的粒子以v3.5104 m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L0.50 m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m、电荷量为q。(1)求上述粒子的比荷(2)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形【讨论交流2】 1、如图，纸面内有宽为L水平向右飞行的带电粒子流，粒子质量为m，电荷量为q，速率为v0，不考虑粒子的重力及相互间的作用，要使粒子都汇聚到一点，可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域，则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是(其中B0mv0/ql，A、C、D选项中曲线均为半径是L的1/4圆弧B选项中曲线为半径是l/2的圆) ()年级主任 制作时间 班级 姓名 编号76 2、如图，在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q（q0）和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0y0）和初速为v0的带电粒子。已知重力加速度大小为g。(1) 当带电微粒发射装置连续不断地沿y轴正方向发射这种带电微粒时，这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离 开磁场，并继续沿x轴正方向运动。求电场强度和磁感应强度的大小和方向。(2) 调节坐标原点处的带电微粒发射装置，使其在xoy平面内不断地以相同速率v0沿不同方向将这种带电微粒射入第1象限， 如图乙所示。现要求这些带电微粒最终都能平行于x轴正方向运动，则在保证匀强电场、匀强磁场的强度及方向不变的 条件下，应如何改变匀强磁场的分布区域?并求出符合条件的磁场区域的最小面积。【二、综合提升】如图，为圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点00点处有一放射源，沿纸面向各方向射出速率均为V的某种带电粒子，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍已知该带电粒子的质量为m、电荷量为q ，（不考虑带电粒子的重力）（1）推导带电粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径；（2）求带电粒子通过磁场空间的最大偏转角；（3）沿磁场边界放置绝缘弹性挡板，使粒子与挡板碰撞后以原速率弹回若从O点沿x轴 正方向射入磁场的粒子速度已减小为V/2 ，求:粒子第一次回到点经历的时间 高二物理学案 制作人 备课组长 教研组长 课题 磁场对运动电荷的作用 16 圆形形场区问题【学习目标】 洛伦兹力方向的判定，半径、周期公式的应用【重点】 洛伦兹力作用下圆周运动的作图、临界条件的分析与应用【难点】 轨迹作图、临界条件的分析与应用【一、问题探究】【讨论交流1】 1、有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R11.0 m，磁感应强度为B1.0 T，被约束粒子的比荷为q/m4.0107 C/kg ，该带电粒子从中空区域与磁场交界面的P点以速度v04.0107 m/s沿环的半径方向射入磁场 (不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计重力)(1)为约束该粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径R2(2)若改变该粒子的入射速度v，使vv0，求：粒子从P点进入磁场开始 到第一次回到P点所需要的时间t.2、如图(a)所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1R0，R23R0.一电荷量为q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小(2)若撤去电场，如图(b)，已知粒子从OA延长