磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)一.解答題(共小題)(浙江)以以下圖，軸正方向水平向右，軸正方向豎直向上.在平面內(nèi)與軸平行的勻強電場，在半徑為的圓內(nèi)還有與平面垂直的勻強磁場.在圓的左側(cè)擱置一帶電微粒發(fā)射裝置，它沿軸正方向發(fā)射出一束擁有相同質(zhì)量、電荷量(>)和初速度的帶電微粒.發(fā)射時，這束帶電微粒分布在<<的區(qū)間內(nèi).已知重力加快度大小為()從點射出的帶電微粒平行于軸從點進入有磁場所區(qū)，并從坐標(biāo)原點沿軸負方向走開，求電場強度和磁感覺強度的大小與方向.()請指出這束帶電微粒與軸訂交的地區(qū)，并說明原由.()在這束帶電磁微粒初速度變成，那么它們與軸訂交的地區(qū)又在哪里?并說明原由.(江蘇)某種加快器的理想模型如圖所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔、,兩極板間電壓的變化圖象如圖所示，電壓的最大值為、周期為，在兩極板外有垂直紙面向里的勻強磁場.若將一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子從板內(nèi)孔處靜止開釋，經(jīng)電場加快后進入磁場，在磁場中運動時間磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)無電場，不考慮粒子所受的重力)()此刻利用一根長為的磁障蔽管(磁障蔽管置于磁場中時管內(nèi)無磁場，忽視其對管外磁場的影響),使圖中實線軌跡(圓心為)上運動的粒子從孔正下方相距處的孔水平射出，請在答題卡圖上的相應(yīng)地點處畫出磁最大動能?最大動能是多少?標(biāo)原點的粒子源在平面內(nèi)發(fā)射出大批同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與軸正方向的夾角分()粒子在磁場中做圓周運動的半徑及粒子的比荷；()此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與軸正方向夾角的取值范圍；()從粒子發(fā)射到所有粒子走開磁場所用的時間.磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案).圖中左側(cè)有一對平行金屬板，兩板相距為,電壓為；兩板之間有勻強磁場，磁感覺強度大小為，方向平行于板面并垂直于紙面朝里.圖中右側(cè)有一邊長為的正三角形地區(qū)(邊與金屬板垂直),在此地區(qū)內(nèi)及其界限上也有勻強磁場，磁感覺強度大小為，方向垂直于紙面朝里.假定一系列電荷量為的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入金屬板之間，沿同一方向射出金屬板之間的地區(qū)，并經(jīng)邊中點射入磁場所區(qū).不計重力.()已知這些離子中的離子甲抵達磁場界限()已知這些離子中的離子乙從邊上的后，從界限穿出磁場，求離子甲的質(zhì)量.點(圖中未畫出)穿出磁場，且長為.求離子()若這些離子中的最輕離子的質(zhì)量等于離子甲質(zhì)量的一半，而離子乙的質(zhì)量是最大的，問磁場界限上什么地區(qū)內(nèi)可能有離子抵達.(甘肅)以以下圖，在<與>的地區(qū)中，存在磁感覺強度大小分別為與的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面向里，且>.一個帶負電荷的粒子從坐標(biāo)原點以速度沿軸負方向射出，要使該粒子經(jīng)過一段時間后又經(jīng)過點，與的比值應(yīng)滿足什么條件.磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)XX.如圖，空間存在勻強電場和勻強磁場，電場方向為軸正方向，磁場方向垂直于平面(紙面)向外，電場和磁場都能夠任意加上或撤掉，從頭加上的電場或磁場與撤掉前的相同.一帶正電荷的粒子從)點以必定的速度平行于軸正方向入射.這時若只有磁場，粒子將做半徑為的圓周運動：若同時存在電場和磁場，粒子恰巧做直線運動.此刻，只加電場，當(dāng)粒子從點運動到平面(圖中虛線所示)時，馬上撤掉電場同時加上磁場，粒子連續(xù)運動，其軌跡與軸交于點，不計重力.已知,求：()粒子抵達平面時速度方向與軸的夾角以及粒子到軸的距離；磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)江蘇)磁譜儀是丈量a能譜的重要儀器.磁譜儀的工作原理以以下圖，放射源的α粒子沿垂直磁場方向進入磁感覺強度為的勻強磁場，被限束光欄限制在發(fā)出質(zhì)量為、電量為()若能量在~△(△>,且△)范圍內(nèi)的α粒子均垂直于限束光欄的方向進入磁場.試求這些α粒子()實質(zhì)上，限束光欄有必定的寬度，α粒子將在φ角內(nèi)進入磁場.試求能量均為的α粒子打到感光膠片上的范圍△磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案).如圖，在軸下方有勻強磁場，磁感覺強度大小為，方向垂直于平面向外.是軸上距原點為的一點，為軸上距原點為的一點.是一塊平行于軸的擋板，與軸的距離為，軸上，長度略小于方向的分速度不變，方向的分速度反向、大小不變.質(zhì)量為，電荷量為(>)的粒子從點對準(zhǔn)點入射，最后又經(jīng)過點.不計重力.求粒子入射速度的所有可能值.(浙江)兩屏幕熒光屏相互垂直擱置，在兩屏內(nèi)分別去垂直于兩屏交線的直線為和軸，交點為原點，以以下圖.在>,<<的地區(qū)有垂直于紙面向內(nèi)的勻強磁場，在>,>的地區(qū)有垂直于紙面向外的勻周經(jīng)小孔射入磁場，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮.入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各樣數(shù)值.已知速度最大的粒子在<<的地區(qū)中運動的時間與在>的地區(qū)中運動的時間之比為:,在磁場中運動的總時間為，此中為該粒子在磁感覺強度為的勻強磁場中做圓周運動的周期.試求兩個熒光屏上亮線的范圍(不計重力的影響).磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)磁場難題集錦參照答案與試題分析一.解答題(共小題)(浙江)以以下圖，軸正方向水平向右，軸正方向豎直向上.在平面內(nèi)與軸平行的勻強電場，在半徑為的圓內(nèi)還有與平面垂直的勻強磁場.在圓的左側(cè)擱置一帶電微粒發(fā)射裝置，它沿軸正方向發(fā)射出一束擁有相同質(zhì)量、電荷量(>)和初速度的帶電微粒.發(fā)射時，這束帶電微粒分布在<<的區(qū)間內(nèi).已知重力加快度大小為()從點射出的帶電微粒平行于軸從點進入有磁場所區(qū)，并從坐標(biāo)原點沿軸負方向走開，求電場強度和磁感覺強度的大小與方向.()請指出這束帶電微粒與軸訂交的地區(qū)，并說明原由.()在這束帶電磁微粒初速度變成，那么它們與軸訂交的地區(qū)又在哪里?并說明原由.考帶電粒子在勻強磁場中的運動.專壓軸題.分帶電粒子沿半徑方向射入勻強磁場中，做勻速圓周運動后，沿半徑的方向射出.當(dāng)沒有沿半析：徑方向射入時仍做勻速圓周運動，則圓心必經(jīng)過入射點與出射點連線的中垂線.磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)解：此題觀察帶電粒子在復(fù)合場中的運動.解帶電粒子平行于軸從點進入磁場，說明帶電微粒所解方向沿軸正方向.帶電微粒進入磁場后，將做圓周運動.且如圖()所示，設(shè)磁感覺強度大小為.由其正下方的點，如圖所示，這束帶電微粒進入磁場后的圓心軌跡是如圖的虛線半圓，此圓的圓心是坐標(biāo)原點.二：從任一點水平進入磁場的帶電微粒在磁場中做半徑為的勻速圓周運動.磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)高點與′點的連線與軸的夾角為θ,其圓心的坐標(biāo)為(-0,0),圓周運動為后者的點就是點，須舍去，可見，這束帶電微粒都是經(jīng)過坐標(biāo)原點走開磁場的.帶電微粒在磁場中經(jīng)過一段半徑為′的圓弧運動后，將在軸的右方(>)的地區(qū)走開磁如圖所示.磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)湊近圓磁場下面發(fā)射出來的帶電微粒會在湊近原點之處穿出磁場.因此，這束帶電微粒與軸訂交的地區(qū)范圍是>點帶電粒子以相同的速度方向，沿不一樣地點進入勻強磁場時，軌跡的圓弧長度不一樣，則運(江蘇)某種加快器的理想模型如圖所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔、,兩極板間電壓的變化圖象如圖所示，電壓的最大值為、周期為，在兩極板外有垂直紙面向里的勻強磁場.若將一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子從板內(nèi)孔處靜止開釋，經(jīng)電場加快后進入磁場，在磁場中運動時間()此刻利用一根長為的磁障蔽管(磁障蔽管置于磁場中時管內(nèi)無磁場，忽視其對管外磁場的影響)實線軌跡(圓心為)上運動的粒子從孔正下方相距處的孔水平射出，請在答題卡圖上的相應(yīng)地點處畫出磁()若將電壓的頻次提升為本來的倍，該粒子應(yīng)何時由板內(nèi)孔處靜止開始加快，才能經(jīng)多次加快后獲取最大動能?最大動能是多少?磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)分()求第二次加快后從分()求第二次加快后從求電壓即可.析()加入障蔽管后粒子在障蔽管中做勻速直線運動，析是向下平移了.(圖象中為),(圖象中為(圖象中為),(圖象中為),電壓改變成,,時被加快，此時刻可表示為靜止開始加快的時刻設(shè)某時刻,時被加快，此時刻可表示為靜止開始加快的時刻在>時，粒子被加快，則最多在>時，粒子被加快，則最多因此只好取因此只好取加快電壓做的總功，即動能的最大值，故粒子的最大動能解得解的粒子在磁場中作勻速圓周運動解的粒子在磁場中作勻速圓周運動答則,其周期增添△,其周期增添△可知，粒子第一次的加快電壓可知，粒子第一次的加快電壓,第,第次加快電壓,如圖粒子射出時的動能解得磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)()因為磁障蔽管使粒子勻速運動至以下處，出管后仍舊做圓周運動，可到點水平射出.磁障蔽管的地點如圖所示.粒子運動的軌跡如圖 故加快時的電壓分別2321195加快電壓做的總功，即動能的最大值，故粒子的最大動能解得.磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)標(biāo)原點的粒子源在平面內(nèi)發(fā)射出大批同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與軸正方向的夾角分布在~()粒子在磁場中做圓周運動的半徑及粒子的比荷；()此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與軸正方向夾角的取值范圍；()從粒子發(fā)射到所有粒子走開磁場所用的時間.解解：()初速度與軸方向平行的粒子在磁場中的運動軌跡如圖中的弧所示，其圓心為.由故∠3式中為粒子做圓周運動的周期.設(shè)粒子運動速度的大小為,半徑為，由幾何關(guān)系可得磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)()仍在磁場中的粒子其圓心角必定大于。,這樣粒子角度最小時從磁場右界限穿出；角度最大時從磁場左界限穿出.依題意，同一時刻仍在磁場內(nèi)的粒子到點距離相同.在時刻仍在磁場中的粒子應(yīng)位于以點為圓心、為半徑的弧MN上.以以下圖.設(shè)、與軸正向的夾角分別為0、0,由幾何關(guān)系有關(guān)于所有此時仍在磁場中的粒子，其初速度與軸正方向所成的夾角0應(yīng)滿足()在磁場中翱翔時間最長的粒子的運動軌跡應(yīng)與磁場右界限相切，其軌跡如圖所示.由幾何由圖可知，圓的圓心角為。,從粒子發(fā)射到所有粒子飛出磁場所用的時間.圖中左側(cè)有一對平行金屬板，兩板相距為,電壓為；兩板之間有勻強磁場，磁感覺強度大小為，方向平行于板面并垂直于紙面朝里.圖中右側(cè)有一邊長為的正三角形地區(qū)(邊與金屬板垂直),在此地區(qū)內(nèi)及其界限上也有勻強磁場，磁感覺強度大小為，方向垂直于紙面朝里.假定一系列電荷量為的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入金屬板之間，沿同一方向射出金屬板之間的地區(qū)，并經(jīng)邊中點射入磁場所區(qū).不計重力.()已知這些離子中的離子甲抵達磁場界限后，從界限穿出磁場，求離子甲的質(zhì)量.()已知這些離子中的離子乙從邊上的點(圖中未畫出)穿出磁場，且長為.求離子量.磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)()若這些離子中的最輕離子的質(zhì)量等于離子甲質(zhì)量的一半，而離子乙的質(zhì)量是最大的，問磁場界限上什么地區(qū)內(nèi)可能有離子抵達.解解：()粒子進入正交的電磁場做勻速直線運動，設(shè)粒子的速度為,電場的場強為，依據(jù)均衡條件磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)此質(zhì)量在甲和最輕離子之間的所有離子都垂直界限界限上有離子穿出磁場.界限上有離子穿出磁場.穿出磁場，此中甲運動中經(jīng)過穿出磁場，此中甲運動中經(jīng)過上穿出磁場的離子都在這兩點之間.上穿出磁場的離子都在這兩點之間.(甘肅)以以下圖，在<與>的地區(qū)中，存在磁感覺強度大小分別為向均垂直于紙面向里，且>.一個帶負電荷的粒子從坐標(biāo)原點以速度沿XXyXXXX×軸負方向射出，要使該粒子經(jīng)磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)解解：依據(jù)牛頓第二定律得化簡得如右圖是粒子在一個周期的運動，則粒子在一個周期內(nèi)經(jīng)過),在第次經(jīng)過負半軸時應(yīng)下移連立①②③化簡得負半軸的點在負半軸下移(-.如圖，空間存在勻強電場和勻強磁場，電場方向為軸正方向，磁場方向垂直于平面(紙面)向外，電場和磁場都能夠任意加上或撤掉，從頭加上的電場或磁場與撤掉前的相同.一帶正電荷的粒子從(,)點以必定的速度平行于軸正方向入射.這時若只有磁場，粒子將做半徑為的圓周運動：若同時存在電場和磁場，粒子恰巧做直線運動.此刻，只加電場，當(dāng)粒子從點運動到平面(圖中虛線所示)時，馬上撤掉電場同時加上磁場，粒子連續(xù)運動，其軌跡與軸交于點，不計重力.已知,求：()粒子抵達平面時速度方向與軸的夾角以及粒子到軸的距離；磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)②③④⑤()撤電場加上磁場后，有：⑦,從②式得⑧,將⑦、⑧代24位于與速度4位于與速度方向垂直的直線上，該直線與軸和軸的夾角均為，,代入數(shù)據(jù)得過作磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)軸的夾角為,粒子到軸的距離為(江蘇)磁譜儀是丈量α能譜的重要儀器.磁譜儀的工作原理以以下圖，放射源的α粒子沿垂直磁場方向進入磁感覺強度為的勻強磁場，被限束光欄限制在發(fā)出質(zhì)量為、電量為()若能量在~△(△>,且△)范圍內(nèi)的α粒子均垂直于限束光欄的方向進入磁場.試求這些a粒子打在膠片上的范圍△()實質(zhì)上，限束光欄有必定的寬度，α粒子將在φ角內(nèi)進入磁場.試求能量均為的a粒子打到感光膠片上的范圍△磁場難題整理匯編(含規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案)解分析：設(shè)α粒子以速度進入磁場，打在膠片上的地點距的距離為答：圓周運動a粒子的動能且由上式可得：的α粒子沿±φ角入射，軌道半徑相同，設(shè)為的α粒子沿±φ角入射，軌道半徑相同，設(shè)為圓周運動a粒子的動能由幾何關(guān)系得.如圖，在軸下方有勻強磁場，磁感覺強度大小為，方向垂直于平面向外.是軸上距原點為的一點，為軸上距原點為的一點.是一塊平行于軸的擋板，與軸的距離為，軸上，長度略小于帶點粒子與擋板碰撞前后，方向的分速度不變，方向的分速度反向、大小不變.質(zhì)