1、專題9 磁場(chǎng)1.（2017全國卷）如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上（與紙面平行），磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc.已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng).下列選項(xiàng)正確的是ABCD答案：B解析：由題意知，mag=qE，mbg=qE+Bqv，mcg+Bqv=qE，所以，故B正確，ACD錯(cuò)誤.2.（2017全國卷）如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn).大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場(chǎng).

2、若粒子射入速率為，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上.不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用.則為A B C D答案：C解析：本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).由于是相同的粒子，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小相同，由可知，即粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同.若粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為v1，如圖所示，通過旋轉(zhuǎn)圓可知，當(dāng)粒子的磁場(chǎng)出射點(diǎn)A離P點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，則AP=2R1；同樣，若粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2，粒子的磁場(chǎng)出射點(diǎn)B離P點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，則BP=2R2，由幾何關(guān)系可知，則，C項(xiàng)正確.3.（2017江蘇卷）如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r圓形勻

3、強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為（A）1:1 （B）1:2 （C）1:4 （D）4:1答案：A解析：本題考查考生對(duì)磁通量概念的理解.由題圖可知，穿過a、b兩個(gè)線圈的磁通量均為，因此磁通量之比為11，A項(xiàng)正確.4.（2017全國卷）如圖，空間存在方向垂直于紙面（xOy平面）向里的磁場(chǎng).在x0區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0；x1）.一質(zhì)量為m、電荷量為q（q0）的帶電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入磁場(chǎng)，此時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)粒子的速度方向再次沿x軸正向時(shí)，求（不計(jì)重力）（1）粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）粒子與O點(diǎn)間的距離.答案：（1） （2）解析：（1）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶

4、電粒子做圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)在x0區(qū)域，圓周半徑為R1；在x0區(qū)域，圓周半徑為R2.由洛倫茲力公式及牛頓定律得粒子速度方向轉(zhuǎn)過180時(shí)，所用時(shí)間t1為粒子再轉(zhuǎn)過180時(shí)，所用時(shí)間t2為聯(lián)立式得，所求時(shí)間為（2）由幾何關(guān)系及式得，所求距離為5.（2017江蘇卷）一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為0，經(jīng)過加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片上已知甲、乙兩種離子的電荷量均為+q，質(zhì)量分別為2m和m，圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界M、N的甲種離子的運(yùn)動(dòng)軌跡不考慮離子間的相互作用（1）求甲種離子打在底

5、片上的位置到N點(diǎn)的最小距離x；（2）在答題卡的圖中用斜線標(biāo)出磁場(chǎng)中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域，并求該區(qū)域最窄處的寬度d；（3）若考慮加速電壓有波動(dòng)，在()到()之間變化，要使甲、乙兩種離子在底片上沒有重疊，求狹縫寬度L滿足的條件答案：（1） （2） （3）解析：(1)設(shè)甲種離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為電場(chǎng)加速且解得根據(jù)幾何關(guān)系解得（2）（見圖） 最窄處位于過兩虛線交點(diǎn)的垂線上解得 (3)設(shè)乙種離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r2r1的最小半徑r2的最大半徑由題意知即解得6.（2017天津卷）平面直角坐標(biāo)系xOy中，第象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第現(xiàn)象存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示.一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)

6、中的Q點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，Q點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍.粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，最終從x軸上的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，P點(diǎn)到y(tǒng)軸距離與Q點(diǎn)到y(tǒng)軸距離相等.不計(jì)粒子重力，問：（1）粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比.答案：（1），方向與x軸方向的夾角為45角斜向上 （2）解析：(1)在電場(chǎng)中，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)Q點(diǎn)到x軸距離為L，到y(tǒng)軸距離為2L，粒子的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，有設(shè)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)沿y軸方向的分速度為設(shè)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸正方向夾角為，有聯(lián)立式得=45即粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸正方向成 45角斜向上.設(shè)粒子到達(dá)O

7、點(diǎn)時(shí)速度大小為v，由運(yùn)動(dòng)的合成有聯(lián)立式得（2）設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力為F，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度： 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，洛倫茲力提供向心力，有： 根據(jù)幾何關(guān)系可知： 整理可得： 7.（2017浙江卷）如圖所示,在平面內(nèi)，有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒發(fā)射出N個(gè)速率均為的電子，形成寬為2b，在軸方向均勻分布且關(guān)于軸對(duì)稱的電子流.電子流沿方向射入一個(gè)半徑為R，中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里，電子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均從P點(diǎn)射出，在磁場(chǎng)區(qū)域的正下方有一對(duì)平行于軸的金屬平行板K和A，其中K板與P點(diǎn)的距離為d，中間開有寬度為且關(guān)于軸對(duì)稱的小孔.K板接地，A與K兩板間加有正負(fù)、大小均可調(diào)的電壓，穿過K板小孔到達(dá)A板的所有電子被收集且導(dǎo)出，從而形成電流.已知，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子間相互作用.（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）求電子從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)軸方向的夾角的范圍；（3）當(dāng)時(shí)，每秒經(jīng)過極板K上的小孔到達(dá)極板A的電子數(shù)；（4）畫出電流隨變化的關(guān)系曲線（在答題紙上的方格紙上）. 答案:（1），（2）60o,（3）（4）解析:由題意可以知道是磁聚焦問題，即（1）軌到半徑R=r （2）右圖以及幾何關(guān)系可知，上端電子從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)y軸最大夾角，由幾何關(guān) 系 同理下端電子從p點(diǎn)射出與