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电场磁场专题练习第1页电场磁场专题练习1、（16分）如图所示，质量为为m、电量为q的带电粒子，经电压为U的加速电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场后到达图中D点，求A、D间的距离和粒子在磁场中运动的时间。2、（8分）带电量为q的粒子（不计重力），匀速直线通过速度选择器（电场强度为e，磁感应强度为b1），又通过宽度为l，磁感应强度为b2的匀强磁场，粒子离开磁场时速度的方向跟入射方向间的偏角为θ，如图所示，求粒子的质量m。3、（8分）图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点.已知B、m、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电量q.4、（9分）如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动的速度v与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）前2s内电场力做的功（2）物体的质量m（3）物块与水平面间的动摩擦因数μ．5、如下图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求：⑴粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q／m;⑵此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；⑶从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。电场磁场专题练习第2页6、如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L,一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：（1）磁感应强度的大小B；（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；（3）流经电流表电流的最大值7、如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是l/3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值。8、如图所示，地面上方竖直界面N左侧空间存在着水平的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T．与N平行的竖直界面M左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度E1=100N/C．在界面M与N之间还同时存在着水平向左的匀强电场，电场强度E2=200N/C．在紧靠界面M处有一个固定在水平地面上的竖直绝缘支架，支架上表面光滑，支架上放有质量m2=1．8×10-4kg的带正电的小物体b（可视为质点），电荷量q2=1．0×10-5C．一个质量m1=1.8×10-4kg，电荷量q1=3.0×10-5C的带负电小物体（可视为质点）a以水平速度v0射入场区，沿直线运动并与小物体b相碰，a、b两个小物体碰后粘合在一起成小物体c，进入界面M右侧的场区，并从场区右边界N射出，落到地面上的Q点（图中未画出）．已知支架顶端距地面的高度h=1.0m，M和N两个界面的距离L=0.10m，g取10m/s2．求：（1）小球a水平运动的速率；（2）物体c刚进入M右侧的场区时的加速度；（3）物体c落到Q点时的速率．9、如图所示，在直角区域aob内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一电子（质量为、电荷量为）从O点沿纸面以速度射入磁场中，速度方向与边界ob成30°角。求：（1）电子射出磁场在ob上的位置；（2）电子在磁砀中运动的时间。10、如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场，其边界AB、CD的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场，粒子重力不计．求：（1）带电粒子能从AB边界飞出的最大速度？（2）若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的时间？（3）若带电粒子的速度是（2）中的倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的范围？电场磁场专题练习第3页11、（17分）如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L=0.08m，板距足够大，两板的右侧有水平宽度l=0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场．一个比荷为的带负电粒子（其重力不计）以v0=8×105m/s速度从两板中间沿与板平行的方向射人偏转电场，进入偏转电场时，偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，最终垂直磁场右边界射出．求：（1）粒子在磁场中运动的速率v；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径R；（3）磁场的磁感应强度B．12、有一平行板电容器，部真空，电极板的距d，每一正方形电极板的均L。电容器有一均电，U电极板的电压，如所示。电子从电容器左端的正中央以初速vo射入，其方向平行于电极板之一边，打在上的D点。电子的电荷以表示，质量以m表示，重力可不。回答下面各。（用已知物理量的字母表示）(1)求电子打到D点瞬的动能(2)电子的初速vo至少必大于何值，电子才能避电极板，逸出电容器外？(3)若电容器有电，只有垂直入面的均磁，其值固定B。电子从电容器左端的正中央以平行于电极板之一边的初速vo射入，如所示。若不重力，电子的初速vo为何值，电子才能避开电极板，逸出电容器外？13、如图所示，水平轨道与半径为R的光滑半圆轨道相切，半圆轨道的左侧存在着场强E=50N/C、方向竖直向上的匀强电场和磁感应强度B=1.25T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在水平轨道上一个质量为m=0.01kg、电量为q=+10－3C的带电小球A以初速度v0=40m/s向右运动，小球A与水平轨道间的动摩擦因数为0.5.在光滑半圆轨道最低点停放一个质量为M=0.3kg且不带是的绝缘小球B，两个小球均可看成质点，小球A与小球B碰撞后以v1=20m/s的速度向左运动，小球B沿圆轨道运动到最高点后水平抛出，g=10m/s2.求当圆轨道半径R取何值时，B球平抛的水平距离最大？最大值是多少？14、如图所示，竖直线的左侧存在水平向左的匀强电场，场强为，在与之间存在水平向里的匀强磁场，磁感应强度为，设场区域向上足够大，有一质量为且带正电的质点从点开始以一定的初速度向右运动，质点的重力不计，已知间距离，间距离，为保证带电质点能进入磁场而不从磁场区域右边界穿过，则的取值范围应为多少？15、如图所示，光滑绝缘的水平面上方，左边有垂直纸面向里的匀强磁场，右边有竖直向上的匀强电场。质量为m,带电量为q（正电）的点电荷a，以水平向右的初速度v沿水平面进入匀强磁场和匀强电场，恰好都不脱离水平面.在匀强电场中用绝缘细线悬挂一个质量为m的不带电的小球b（可视为质点），小球处于静止且对水平面无压力.点电荷a进入匀强电场后与小球b正碰并粘在一起，恰好能绕悬挂点O在匀强电场中做竖直面内的圆周运动。（重力加速度为g）求：（1）匀强磁场的磁感应强度B；（2）匀强电场的电场强度E；（3）绝缘细线的长度l.电场磁场专题练习第4页16、在如图所示的直角坐标系中，x轴的上方有与x轴正方向成45°的匀强电场，场强的大小为E=×104V/m．x轴的下方有垂直于xOy的匀强磁场，磁感应强度的大小为B=2×10-2T．把一个比荷为=2×108C/kg的正电荷从坐标为（0，1.0）的A点处由静止释放．电荷所受的重力忽略不计，求：（1）电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t；（2）电荷在磁场中的偏转半径；（3）电荷第三次到达x轴上的位置．17、如图所示，在真空中，虚线所围的圆形区域内存在范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为6L0，板长为12L0，板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上且O1恰在磁场边缘。给M、N板加上变化情况如图所示的电压，电压大小恒为U0，周期大小可调。在t=0时刻，有一电荷量为q、质量为m的带电粒子，从M、N板右侧沿板的中心线以大小为v的速度向左射入M、N之间，粒子刚好以平行于M、N板的速度穿出电场。（不计粒子重力）（1）求周期T应该满足的条件；（2）若粒子恰好从金属板的左边缘沿平行板的速度离开电场，进入磁场后又能平行于M、N极板返回电场，求磁场磁感应强度B的大小。18、如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角，A点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为，求（1）粒子在磁场中运动速度的大小：（2）匀强电场的场强大小。19、在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求（1）M、N两点间的电势差UMN；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（3）粒子从M点运动到P点的总时间t。电场磁场专题练习第5页20、如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外．一质量为m、带电量为－q的带电微粒在此区域恰好作速度大小为υ的匀速圆周运动．（重力加速度为g）（1）求此区域内电场强度的大小和方向；（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成45°，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？（3）在（2）问中微粒又运动P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？21、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，电荷量为-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，求此粒子射出的速度v和运动的总路程s.（重力不计）22、如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B．现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计微粒的重力．求：（1）微粒在磁场中运动的周期．（2）从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间．（3）若向里磁场是有界的，分布在以Ｏ点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域，上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出，且微粒仍能到达Q点，求其速度的最大值．23、如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域。半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中，一质量为，可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点。重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为。求：（1）小球在B点时，对半圆轨道的压力大小；（2）虚线框MNPQ的高度