资源描述:
《辽宁高考物理磁场试题汇编》由会员上传分享,可免费在线阅读,更多相关内容可在教育资源-天天图书馆找到。
1.1.江苏黄桥中学2010年高中物理校本练习 1932年,和设计了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示。置于高真空中的D形金属盒,其半径为R,两盒之间的狭缝很小,带电粒子通过的时间可以忽略不计。盒面垂直于磁感应强度为B的均匀磁场。A处粒子源产生的粒子,质量为m,电荷为+q,在加速电压为U的加速器中加速。加速过程中不考虑相对论效应和引力。 (1)计算粒子第二次与第一次通过两D形盒间狭缝后的轨道半径之比; (2)计算粒子从静止加速到出口所需的时间t; (3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值限制,若某加速器的磁感应强度和加速电场频率最大值分别为Bm和fm,则试
2、讨论粒子所能获得的最大动能E㎞。分析:(1)设粒子第一次通过狭缝后的半径为r1,速度为v1qu==m。同理,粒子第二次通过狭缝后的半径为(2)设粒子被加速n倍至出口。(3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即当磁场感应强度为Bm时回旋加速器的工作原理如图所示置于高真空中,加速电场的频率应为粒子的动能。当≤时,粒子的最大动能由Bm决定。当≥时,粒子的最大动能由fm决定。2、2010年广东省廉江市第三中学高三班第一次模拟考试预测题如下图所示。在xoy直角坐标系中,第一象限分布有垂直于纸面向内的均匀磁场,第二象限分布有沿y轴负方向的均匀电场。初速度为零、电荷为q、质量为m的离子通过电压为U
3、被电场加速后,从垂直于x轴的x轴上的A点进入磁场区,经磁场偏转后经过y轴上垂直于y轴的P点进入电场区,经电场偏转后撞击到x轴上的C点。已知OA=OC=d。求电场强度E与磁感应强度B的大小。 解:设带电粒子被电压为U的电场加速后,获得速度为v。由...① 带电粒子进入磁场后,洛伦兹力提供向心力。由牛顿第二定律:...② 根据问题可知:r=d...③ 结合①②③可得:...④ 带电粒子在电场中发生偏转,做准抛射运动。设从P点到C点需时间t,由…⑤…⑥联立①⑤⑥可得:⑦3.江苏省黄桥中学2010年高中物理校本练习如图所示,真空中有一个半径为r=0.5m的圆形磁场,与坐标系原点相切,该磁场的磁感应强度为B=2×10-3
4、T,方向垂直于纸面且向内。在x=r处虚线右侧,有一块宽度为L1=0.5m,方向垂直向上的均匀电场区域,电场强度为E=1.5×103N/C。在x=2m处,有一块足够长,与x方向垂直的荧光屏,它从O点向不同方向发射具有相同荷质比=1×109C/kg的带正电的粒子,粒子的运动轨迹在纸面内。沿y轴正方向射入磁场的粒子,可以在磁场与电场的切点处进入电场,忽略重力和阻力的影响。求:(1)粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中运动的时间? (2)粒子以速度方向与y轴正方向成30°射入磁场(如图所示),最后撞击荧光屏,光点的位置坐标是多少?分析:(1)由题可知,粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹为
5.半径R=r=0.5m,则Bqv=。可得粒子进入电场时的速度v= 在磁场中运动的时间t1= (2)粒子在磁场中旋转120°后,从垂直于电场线的P点进入电场,如图所示。电场中加速度的大小a= 粒子通过电场时 vy=at2=)tanα= 在磁场中 y1=1.5r=1.5×0.5=0.75m 电场中的横向位移 y2= 粒子飞出电场后,做匀速直线运动 y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m 所以 y=y1+y2+y3=0.75m+0.1875m+0.75m=1.6875m 则光源的坐标为(2,1.6875) 4.江苏田家炳实验中学2010级高一期末模拟 如图所示,水平地面上有一固定垂直光滑的绝对物体。
6、一辆边缘呈管状的小车,管底装有质量为m=0.2g、带电量为q=8×10-5C的小球,小球直径略小于管内径。在管口所在的水平面MN下方,有一个磁感应强度为B1=15T、垂直于纸面、向内的均匀磁场。在MN面的上方,同样有一个场强为E=25V/m的均匀电场和磁感应强度为B2=5T、垂直于纸面、向外的均匀磁场。现让小车始终保持v=2m/s的匀速向右行驶。以带电小球刚好通过场的边界PQ时的时刻为计时起点。小球对管侧壁的弹力FN与高度h的关系如图所示。 g取10m/s2,忽略空气阻力。求:(1)小球刚进入磁场B1时的加速度a;(2)绝缘管的长度L;(3)小球离开管道后再次通过水平面MN时距管口的距离△x。h
7. OFN/×10-3NL2.分析:(1)以小球为研究对象,小球在垂直方向上受到重力和恒定的洛伦兹力f1,因此小球在管的垂直方向上做匀速直线运动,加速度设为a。则(2)当小球运动到管口时回旋加速器的工作原理如图所示置于高真空中,FN=2.4×10-3N。设v1为小球在垂直方向上的分速度。由此可得(3)小球离开管口,进入复合场,其中qE=2×10-3N留学之路,mg=2×10-3N。qBv因此,电场力与重力平衡。小球在复合场中做匀速圆周运动,合成速度与MN成45°,轨道半径为R。小球离开管口,进入复合场,此时小球在管口处作匀速圆周运动,合成速度与MN成45°,轨道半径为R。