高考二轮复习资料专题三3.2 磁 场
例1 在直径为d的圆形区域内存在均匀磁场,磁场方向垂直于圆面指向纸外.一电荷量为q,质量为m的粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场,
v0 α A C
β D 图3-5
其速度大小为v0,方向与AC成α.若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上D点,AD与AC的夹角为β,如图3-5所示.求该匀强磁场的磁感强度B的大小.
例2 如图3-6所示,A、B为水平放置的足够长的平行板,板间距离为d=1.0×10-2m,A板中央有一电子源P,在纸面内能向各个方向发射速度在0—3.2×107m/s范围内的电子,Q为P点正上方B 板上的一点,若垂直纸面加一匀强磁场,磁
图3-6
感应强度B=9.1×10-3T,已知电子的质量m=9.1×10-31kg,电子电量e=1.6×10-19C,不计电子的重力和电子间相互作用力,且电子打到板上均被吸收并转移到大地.求:
⑴沿PQ方向射出的电子,击中A、B两板上的范围.
⑵若从P点发出的粒子能恰好击中Q点,则电子的发射方向(用图中θ角表示)与电子速度的大小v之应满足的关系及各自相应的取值范围.
例3 如图3-7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内,磁感强度为B,距离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,延长线交于
N 图3-7 M A O C
C.一个带负电粒子以初速度v0沿AC方向进入圆形磁场区域,最后
打在屏上D点,DC相距23R,不计粒子的重力.若该粒子仍以初速v0从A点进入圆形磁场区域,但方向与AC成600角向右上方,粒子最后打在屏上E点,求粒子从A到E所用时间.
例4 如图3-8所示, 磁感强度为B的均匀磁场中,
F D S E
固定放置一绝缘材料制成的边长为L的刚性等边三角形,其平面与磁场方向垂直,在DE边上的S点(DS=L/4)处带电粒子的放射源,发射粒子的方向皆在图中纸面内垂直DE边向下,发射粒子的电量皆为q(q>0),质量皆为m,但速度v有各种不同的数值,若这些粒子与框架的碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,试问
(1)带电粒子速度v取哪些值时可使S点发出的粒子最终又回到S点?
(2)这些粒子中,回到S点所用时间最短为多少?(重力不计,磁场范围足够大)
3.2 磁 场
1.a和b是两条靠得很近的通电直导线,电流方向都向上,且Ia>Ib,
当垂直于a、b所在平面向里加一个磁感强度为B的匀强磁场时,导线a恰好不再受磁场力,则跟加磁场B以前相比较 ( c )
A.b受的磁场力大于原来的2倍 B.b受的磁场力为原来的2倍 C.b受的磁场力小于原来的2倍 D.b也不再受磁场力
图3-8
a b 图3-2-1
2.如图3-2-1所示,磁力线上的ab两点,下列说法正确的是 ( cd )
A.一定是a点磁场强 B.一定是b点磁场强 C.ab两点磁场可能一样强 D.电子可以从a点沿直线匀速运动到b点
B 2B
q
图3-2-2
3.如图3-2-2所示,分界面MN两侧分别有垂直纸面的磁感强度为
B和2B的匀强磁场.有一质量为m(重力不计),带电量为q的
粒子从分界面以速度v垂直飞入分界面左侧磁场,则粒子在一个运动周期内沿界面前进的平均速度可能为 ( ab )
A.2v/π B.2v/3π C.v/3π D.v/π
4.如图3-2-3,在光滑绝缘绝缘水平面上,一轻绳连接着一个带负电的小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,本图
O 图3-2-3 A
为俯视图,若小球运动到圆周上的A时,从绳的连接处脱离,脱离后仍在磁场中运动,则关于小球的运动情况,下列说法中正确的 ( acd )
A. 球可能做逆时针方向的匀速圆周运动,半径不变 B.小球可能做逆时针方向的匀速圆周运动,半径减小 C.小球可能做
顺时针方向的匀速圆周运动,半径不变
D.小球可能做顺时针方向的匀速圆周运动,半径增大 5.科学家利用封闭磁场组成的容器约束运动的带电粒子,这种装置叫做磁瓶或磁笼.其基本原理如图3-2-3
图3-2-3
所示,环狀匀强磁场的磁感强度为B,磁场方向垂直纸面,将运动的带电粒子约束在磁场围成的中空区域內.设该种带电粒子的质量为m,电量为q,粒子的最大速度为v,速度方向各异,但均与磁场方向垂直.为保证所有粒子都不会穿出磁场的外边缘,则环狀磁场的宽度至少为 ( ) A.mv/2Bq B.mv/Bq C.2mv/Bq D.3mv/Bq A 图3-2-4
6.如图3-2-4所示,的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中 ( AD )
A.运动时间越长,其轨迹对应的圆心角越大 B.运动时间越长,其轨迹越长
C.运动时间越短,射出磁场区域时速度越小 D.运动时间越短,射出磁场区域时速度的偏向角越小 7.如图3-2-5所示,匀强磁场垂直纸面向里,有一足够长
图3-2-5
A B
2021年高考物理二轮复习资料专题- 磁 场
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