高二物理电磁学部分叠加场类题答案

1、1、如图所示，带电平行金属板相距为2 r，在两板间半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子（不计重力）沿两板间中心线o1o2从左侧 o1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场，质子仍从o1点以相同速度射入，经时间打到极板上。求两极板间电压u；求质子从极板间飞出时的速度大小；若两极板不带电，保持磁场不变，质子仍沿中心线o1o2从 o1点射入，欲使质子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件？2、如图所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直

2、纸面向里，在边界上固定两长为l 的平行金属极板 mn和 pq ，两极板中心各有一小孔s1、s2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为u0，周期为 t0在 t=0 时刻将一个质量为 m电量为-q（q0）的粒子由 s1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t=to/2 时刻通过 s2垂直于边界进入右侧磁场区（不计粒子重力，不考虑极板外的电场）（1）求粒子到达 s2时的速度大小 v 和极板间距 d；（2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件（3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t=3t0时刻再次到达 s2，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和

3、磁感应强度的大小3、(15 分) 如图所示，在 xoy 坐标系内存在周期性变化的电场和磁场，电场沿y 轴正方向，磁场垂直纸面 (以向里为正 ) ，电场和磁场的变化规律如图所示。一质量、电荷量的带电粒子，在t=0 时刻以的速度从坐标原点沿x轴正向运动，不计粒子重力。求 : (1) 粒子在磁场中运动的周期; (2)时粒子的位置坐标 ; (3)时粒子的速度。4、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.

4、圆心 o到直线的距离为3/5r. 现将磁场换为平行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 . 5、如图所示，二块水平放置、相距为d 的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m 、水平速度均为 v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至u，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的m点。（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；

5、（2）求磁感应强度 b的值；（3）现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间位置。为了使墨滴仍能到达下板m点应将磁感应强度调至b ，则 b的大小为多少？6、(12 分) 如图所示，坐标平面第象限内存在大小为e4105n/c、方向水平向左的匀强电场，在第象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场质荷比为m/q41010kg/c 的带正电粒子从 x 轴上的 a点以初速度 v02107m/s 垂直 x 轴射入电场， oa 0.2 m，不计重力求：(1) 粒子经过 y 轴时的位置到原点o的距离；(2) 若要求粒子不能进入第三象限，求磁感应强度b的取值范围 ( 不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况 ) 7、如

6、下图甲所示，在以o为坐标原点的 xoy平面内，存在着范围足够大的电场和磁场一个带正电小球在 0 时刻以 v0=3gt0的初速度从 o点沿+x 方向（水平向右）射入该空间， 在 t0时刻该空间同时加上如下图乙所示的电场和磁场，其中电场沿+y方向（竖直向上），场强大小e0= 磁场垂直于 xoy平面向外，磁感应强度大小b0= 已知小球的质量为m ，带电量为 q，时间单位 t0，当地重力加速度 g，空气阻力不计试求：（1）12t0末小球速度的大小（2）在给定的 xoy坐标系中，大体画出小球在0 到 24t0内运动轨迹的示意图（3）30t0内小球距 x 轴的最大距离mg q m qt08、 （18 分）

7、如图所示，与纸面垂直的竖直面mn的左侧空间中存在竖直向上场强大小为的匀强电场（上、下及左侧无界） 。一个质量为、电量为的可视为质点的带正电小球，在时刻以大小为的水平初速度向右通过电场中的一点p，当时刻在电场所在空间中加上一如图所示随时间周期性变化的磁场，使得小球能竖直向下通过d 点，d 为电场中小球初速度方向上的一点，pd间距为，d到竖直面 mn的距离 dq为. 设磁感应强度垂直纸面向里为正 . （1）试说明小球在 0时间内的运动情况 , 并在图中画出运动的轨迹；（2）试推出满足条件时的表达式（用题中所给物理量、来表示） ；（3）若小球能始终在电场所在空间做周期性运动. 则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度及运动的最大周期的表达式（用题中所给物理量、来表示） 。9、如图 20 所示为一横截面为正方形的阴极,边长为 a=1cm,它可沿水平方向均匀发射出初速度为零的电子流 ,该电子流经过 u0=125v 的加速电场加速 ,进入一偏转电场 ,偏转电场的极板长=4cm,极板间距离 d=3cm,两极板间电压 u=250v,偏转电场的上极板与阴极的上表面平齐,在极板的右端有宽度为l 的匀强磁