83习题课

磁场习题课1、如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t，在该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转60°角，如图所示，根据上述条件可求下列物理量中的（）A.带电粒子的荷质比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答案：AC2、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30o角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为A.1：2B.2：1C.1:3D.1：1答案：B３、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力)，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中(1).(2).(3).重新回到x(4).重新回到x轴时距OA.(1)(2)B.(2)(3)(4)C.(1)(3)D.(2)(4)θｘ答案：B４、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，由小孔口射入磁场区域。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R=。哪个图是正确的（）mvqB答案：A５、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、v以及P到O的距离l．不计重力,求此粒子的电荷q与质量m之比。×××××××××××××××POlMNBv×××××××××××××××POlMNBv2qvmBl６、如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁感应强度为B.一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ.求：(1)该粒子射出磁场的位置；(2)该粒子在磁场中运动的时间.(粒子所受重力不计)02sinmvqB222()2mtTqB16lcm63.010/vms75.010/qCkgm７如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是，已知粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中的区域的长度。abS20cm８、如图12所示，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Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60º。一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30º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Ⅱ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Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。A1A3A4A230º60ºⅠⅡ图12156MBqt253MBqt9、如图所示，L1和L2为平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，AB两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v与L2成300斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法中正确的是（）A.带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同B.若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B点C.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成600角斜向上，它就不一定经过B点D.粒子一定带正电荷答案：AB10、如图所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子（不计重力），以速度v0沿图示方向恰能直线穿过，不正确的分析是（）A．如果让平行板电容器左极板为正极，则带电粒子必须从下向上以v0进入该区域才能沿直线穿过B．如果带电粒子以小于v0的速度v0沿方向射入该区域时，其电势能越来越小C．如果带负电粒子速度小于v0，仍沿v0方向射入该区域时，其电势能越来越大D．无论带正电还是带负电的粒子，若从下向上以速度v0进入该区域时，其动能都一定增加v0答案：C11、如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（）A.速度B.质量C.电荷D.荷质比答案：AD12、如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝-2h处的P3点。不计重力。求（l）电场强度的大小。（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。h2yxP1P2P30yxP1P2P302hh2hθvC202mvEqh02vv0mvBqhθ＝45°１３、如图所示的直角坐标系中，在y≥0的区域有一垂直于xoy平面的匀强磁场，在第四象限内有一平行于x轴方向的匀强电场．现使一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子，从坐标原点Ｏ以速度ｖ０沿着ｙ轴方向射入匀强磁场，带电粒子从P（x，0）点射出磁场又从Q点射出匀强电场，射出电场时粒子速度跟y轴夹角120°．（不计粒子重力）求：(1)带电粒子从O点射入磁场，到达P(x,0)点经历的时间．(2)匀强电场的场强和匀强磁场磁感强度大小的比值．022TmxtBqvππ034vEB1４、如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B，板长L=18.5cm,两板间距d=3cm，两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=6.0×10-2T，两板加上如图(b)所示的周期性电压，带电时A板带正电.当t=0时，有一个质量m=1.0×10-12kg，带电荷量q=1.0×10-6C的粒子，以速度v=600m／s，从距A板2.5cm处，沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间，若不计粒子的重力，取π＝3.0，求：(1)粒子在0~1×10-4s内做怎样的运动?位移多大?(2)带电粒子从射入到射出板间所用的时间.匀速直线运动，6cm5.08×10-4s１５、如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴．M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略．(1)当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0(2)求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上．(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在图上定性画出电子运动的轨迹．(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系．002eUvm222deBUm2222(22)xemUemUdeBeB222deBUm16、如图12-18所示，水平方向的匀强电场的场强为E，场区宽度为L，竖直方向足够长。紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区，其磁感应强度分别为B和2B，一个质量为m，电量为q的带正电粒子。其重力不计，从电场的边界MN上的a点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经过时间穿过中间磁场，进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b，途中虚线为场区的分界面。求：（1）中间场区的宽度d.（2）粒子从a点到b点所经历的时间tab。（3）当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离Sn.qBmtB6LdMaNB2BE图12-18LdMaNB2BEθα12mELdBq2222223abEBBmlmttttEqBq(43)2nELmBq