高二物理奥赛培训系列练习-磁场B

磁场B编号：9711198、图示为氢原子中电子绕核做快速圆周运动，方向为逆时针，此运动可等效为环形电流。设此环形电流在通过圆心并垂直圆面的轴线上的某点P产生的磁感强度大小为B1。现在沿垂直轨道平面的方向上加一磁感强度为B0的外磁场，这时，设电子轨道半径没有变，而速度发生了变化。若此时环形电流在P点产生的磁感强度为B2，则：（1）当B0方向向里时，B2和B1有什么关系？（2）当B0方向向外，再回答以上问题。9、图示abcd是正方形塑料盒截面，a处有一小孔，正离子束从a沿ad方向以一定速度入射。如加上沿a→b方向的匀强电场E（电场强度E已知），离子刚好击中C点；如撤去电场，换上垂直纸面向外的匀强磁场（磁感强度B已知），离子也刚好击中C点。则离子的入射速度是多少？10、有一回旋加速器，其交变电压频率为1.2×106HZ，半圆形电极半径为0.53m，用它加速氘核（质量3.3×10−27kg、电量1.6×10−19C），其加速所用磁场的磁感强度应为多大？氘核获得的最大动能应为多少？11、两带电粒子，质量分别为m1和m2，电量q1=2q2，使它们垂直射入同一匀强磁场，发现它们运动的轨道半径相等，则它们的动能之比Ek1/Ek2为。12、一根截面积为2mm2、密度为2.7×103kg/m3的均质铝线，被弯曲成型三边等长形状，并可绕水平轴OO′转动，整体处在竖直方向的匀强磁场中。当导体通以4A的电流时，框绕轴发生转动，并最终停在偏离竖直面θ=30°的位置，则匀强磁场的磁感强度大小为。13、顶角为2θ的光滑圆锥置于竖直向下的匀强磁场B中（磁感强度B已知），现有质量为m、带电量为+q的小球沿圆锥外表面在水平面内作匀速圆周运动，求小球运动的最小半径。14、质量分布均匀的细圆环，半径为R，总质量为m，让其均匀带正电，总电量为q，处在垂直环面的磁感强度为B的匀强磁场中。令圆环绕着垂直环面并过圆心的轴转动，且角速度为ω，转动方向和磁场方向如图所示。求因环的旋转引起的环的张力的增加量。15、空间有x方向的磁感强度为B的匀强磁场，并有y方向的强度为E的匀强电场，令电子在原点由静止释放，其在y方向运动的最大距离上是。磁场B答案与提示8、F+f=mrv2。答案：（1）B2B1；（2）B2B1。9、解略。答案：v=B2E。10、B=2πfm/qvm=2πRf答案：B≈0.155T；Ekm≈2.63×10−15J=1.65×105eV。11、解略。答案：4m2/m112、解略。答案：0.0156T13、qvB−Ncosθ=mrv2mg=Nsinθ解以上两式得：rmv2−qBv+mgctgθ=0据Δ≥0得r之极值答案：rmin=222Bqgctgm4。14、如右图，隔离一个无穷小段（对应圆心角θ），则有2Tsin2−B2qRθ=2mω2R而且lim0222sin=1（注意：此题若隔离半圆为对象，则行不通…）答案：T=2（qBR+mωR）=2R（qB+mω）15、此题解法较难，具体过程见《磁场C》第19题的“提示”…答案：2mE/eB2