选修3-1磁场复习题

1/5《磁场》复习一、自主学习（一）磁场对通电导线的作用力1、安培力的方向：由定则判定2、安培力的大小：F=，当I与B平行时，F=，当I与B垂直，F=。b5E2RGbCAP（二）磁场对运动电荷的作用力1、洛伦兹力的大小和方向：（1）洛伦兹力的大小计算公式：F=qvB.此式成立的条件是：_______。当v∥B时，F=_____.p1EanqFDPw（2）洛伦兹力的方向：F、v、B方向间的关系满足定则。一定要注意四指应指向电荷的运动方向或电荷运动的反方向；F既垂直于v，又垂直于B，即垂直于B与v所决定的平面。DXDiTa9E3d2、洛伦兹力的特性：(1)洛伦兹力与电荷运动状态有关，当v=0时，F=0；(2)由于F始终与v垂直，所以洛伦兹力一定不做功。(三)带电粒子在磁场中的运动规律：1、若带电粒子的速度方向与磁场方向平行（同向或反向），带电粒子以入射速度v做_________________。RTCrpUDGiT2、若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做______________。5PCzVD7HxA3、几个基本公式：①向心力公式：②轨道半径公式：________________;③周期：_____________________.jLBHrnAILg二、过程与方法例1、如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，金属MN的质量为，电阻R=8Ω，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.8T，电源电动势E=10V，内电阻r=1Ω，当电键K闭合时，MN处于平衡状态，求变阻器R1的取值为多少？（设=450）xHAQX74J0X例2、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是300，则电子的质量是______，穿透磁场的时间是__________。LDAYtRyKfE300vO××××××××××××××BvErKR1θθNMR2/5例3、倾角为ɑ的光滑斜面，处于磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一质量为m，电荷量为-q的滑块从静止开始沿斜面滑下，求滑块沿斜面滑行的最大速度和最大距离是多少？Zzz6ZB2Ltk例4、如图为电磁流量计的示意图，截面为正方形的非磁性管，其每边长为ｄ，内有导电液流动，在垂直液体流动方向加一指向纸面的匀强磁场，磁感应强度为Ｂ。现测得ａｂ两点间的电势差为Ｕ，求管内导电液体的流量Ｑ。dvzfvkwMI1例5、如图所示，在真空中坐标平面的区域内，有磁感强度的匀强磁场，方向与平面垂直，在轴上的点，有一放射源，在平面内向各个方向发射速率的带正电的粒子，粒子的质量为，电量为，求带电粒子能打到轴上的范围．rqyn14ZNXI例6、如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向里，磁感强度B=1T，匀强电场方向水平向右，场强E=10N/C。一带正电的微粒质量m=2ｄＢ。ａ。ｂ液体3/5×10-6kg，电量q=2×10-6C，在此空间恰好作直线运动，问：EmxvxOtOco（1）带电微粒运动速度的大小和方向怎样？（2）若微粒运动到P点的时刻，突然将磁场撤去，那么经多少时间微粒到达Q点？（设PQ连线与电场方向平行）SixE2yXPq5例7、如图所示，PR是一块长为L=4米的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0.1千克、带电量为q=0.5库仑的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因素为μ=0.4。求：⑴判断物体带电性质，正电还是负电荷？⑵物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2；⑶磁感强度B的大小；⑷电场强度E的大小和方向例8、串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）.现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子.而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量m=2.0×10－26kg，U=7.5×105V，B=0.5T，n=2，基元电荷e=1.6×10-19C，求R.kavU42VRUs例9、如图所示，两块平行放置的金属板，上板带正电，下板带等量负电。在两板间有一垂直纸面向里的匀强磁场。一电子从两板左侧以速度v0沿金属板方向射入，当两板间磁场的磁感强度为B1时，电子从a点射出两板，射出时的速度为2v0。当两板间磁场的磁感强度为B2时，电子从b点射出时的侧移量仅为从a点射出时侧移量的1/4，求电子从b点射出的速率。y6v3ALoS89EBRPCD4/5例10、如图所示，在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间，有一个质量为m的带电微粒，系于长为l的细丝线的一端，细丝线另一端固定于O点。带电微粒以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向成30°角，且细线中张力为零，电场强度为E，方向竖直向上。M2ub6vSTnP（1）求微粒所带电荷的种类和电量；（2）问空间的磁场方向和磁感强度B的大小多大？（3）如突然撤去磁场，则带电粒子将作怎样的运动？线中的张力是多大？例11、如图所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E，一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B（图中未画出），粒子仍恰好从e孔射出（带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计），0YujCfmUCw（1）所加的磁场的方向如何?（2）电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?例12、如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B．在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场．一质量为ｍ、带电量为＋q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则abcdSo5/5两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）eUts8ZQVRd