高中物理磁場(chǎng)專題（精編版）

1、七、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)測(cè)試題1如圖，在兩個(gè)平行板間有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子垂直于電磁場(chǎng)方向射入場(chǎng)中，射出時(shí)發(fā)現(xiàn)粒子的動(dòng)能減少了。為使粒子射出時(shí)動(dòng)能有所增加，不計(jì)重力的情況下，可采取的辦法是（）a增大粒子射入時(shí)的速度b減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度c增大電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度d改變粒子的帶電性質(zhì)2如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為 q 的三個(gè)相同的帶電小球a、b、c，從同一高度以初速度v0水平拋出， b 球處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，c球處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，它們落地的時(shí)間分別為 ta、tb、tc，落地時(shí)的速度大小分別為va、vb、vc，則以下判斷正確的是（）ata=tb=tcbta=tct

2、bcvbvavcdva=vb0，e電一定是某確定值d若 e v1b若開關(guān)s 閉合一段時(shí)間后再打開，向下移動(dòng)b 板，則 v2 v1c若開關(guān)s 保持閉合，無論向上或向下移動(dòng)b 板，則 v2= v1d若開關(guān)s 閉合一段時(shí)間后再打開，無論向上或向下移動(dòng)b 板，則 v2 v110真空中存在著空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在電場(chǎng)中， 若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中小球速度與豎直方向夾角為37 。現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出。那么，運(yùn)動(dòng)過程中（取sin37 ，cos37 =） （）a小球受到的電場(chǎng)力的大小為3mg/4b小球從拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)的電勢(shì)能變化量9mv02/

3、32c運(yùn)動(dòng)過程中小球的最小動(dòng)能的大小9mv02/50d如果拋出時(shí)的動(dòng)能為4j，則小球落回到同一高度時(shí)的動(dòng)能是15j11如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，質(zhì)量為 m，帶電量為q 的粒子以v 與磁場(chǎng)垂直，與電場(chǎng)成45 角射入恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。則電場(chǎng)強(qiáng)度e 的大小為，磁感應(yīng)強(qiáng)度b 的大小為。12將導(dǎo)體放在沿x 方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并通有沿y 方向的電流時(shí)，在導(dǎo)體的上下兩側(cè)面間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)的原理可以制造磁強(qiáng)計(jì)，測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面為邊長等于a 的正方形，放在沿x 正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體

4、中通有沿y 方向、 電流強(qiáng)度為i 的電流， 已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電量為e，金屬導(dǎo)體導(dǎo)電過程中，自由電子所做的定向移動(dòng)可以認(rèn)為是勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出導(dǎo)體上下兩側(cè)面間的電勢(shì)差為u。那么導(dǎo)體（填“上”或“下” ）側(cè)面電勢(shì)較高，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是。13如圖所示，小球m，+q 套在很長的絕緣直棒上，可在棒上滑動(dòng)，將棒豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中，方向如圖。已知電場(chǎng)強(qiáng)度e，磁感應(yīng)強(qiáng)度b，小球與棒間摩擦因數(shù) ，則小球由靜止沿棒下落的最大加速度為，最大速度為。 （小球帶電量不變）14如圖所示，傾角為的光滑絕緣斜面，處在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、帶電量為

5、-q 的小球，恰可在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、其角速度為 ，那么，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_，未知電場(chǎng)的最小場(chǎng)強(qiáng)的大小為_，方向沿 _。15已知如圖， 勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng) e= 106v/m ，絲線長 l=40cm ，上端系于o 點(diǎn)，下端系質(zhì)量為m= 10-4kg，帶電量為q=+ 10-10c 的小球，將小球從最低點(diǎn) a 由靜止釋放，那么，小球擺到最高點(diǎn)時(shí)絲線與豎直方向的夾角為，擺動(dòng)過程中小球的最大速度約為。 （保留兩位有效數(shù)字sin37 =；cos37 =；tan37 =）16如圖所示，一根長l=1.5m 的光滑絕緣細(xì)直桿mn ，豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為e= 105n/c、與水平方向成=30

6、角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端m 固定一個(gè)帶電小球a，電荷量q=+10-6c；另一帶電小球b 穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q=+ 10-6c，質(zhì)量 m= 10-2kg?，F(xiàn)將小球 b 從桿的上端n 靜止釋放，小球b 開始運(yùn)動(dòng)。（靜電力常量k= 109n m2/c2，取 g=10m/s2）（1）小球 b 開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大? （2）小球 b 的速度最大時(shí)，距m 端的高度 h1為多大？（3）小球 b 從 n 端運(yùn)動(dòng)到距m 端的高度h2=0.61m 時(shí)，速度為v=1.0m/s，求此過程中小球b 的電勢(shì)能改變了多少? 17如圖所示，豎直平面xoy 內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小e=10n/c

7、 ，在 y0 的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小b= 一帶電量q=+0.2c、質(zhì)量m=0.4kg 的小球由長l=0.4m 的細(xì)線懸掛于p 點(diǎn)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至水平位置a無初速釋放，小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)p 正下方的坐標(biāo)原點(diǎn)o 時(shí)，懸線突然斷裂，此后小球又恰好能通過 o 點(diǎn)正下方的n 點(diǎn).（g=10m/s2） ，求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到o 點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）懸線斷裂前瞬間拉力的大??；（3）on 間的距離。18如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系oxyz（x 軸正方向水平向右， y 軸正方向豎直向上） 勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與oxy 平面平行，且與x 軸的夾角

8、為45 ，重力加速度為g（1）一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z 軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值 emin及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b；（2）在滿足（ 1）的條件下，當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)通過y 軸上的點(diǎn)p（0，h，0）時(shí)，撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求帶電質(zhì)點(diǎn)落在oxz 平面內(nèi)的位置；（3）當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z 軸負(fù)方向以速度v0通過 y 軸上的點(diǎn) p（0，h，0）時(shí)，改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小， 要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過 x 軸，問電場(chǎng)強(qiáng)度e 和磁感應(yīng)強(qiáng)度b 大小滿足什么條件？參考答案1 答案： bc 2答案： ad 3 答案： ad 4 答案： c 5 答案： b 6答案： b 7 答案： d 8 答案： ad 9答案： bc 10答案： abc 11答案： mg/q；2mgqv12答案：上；neau/i13答案： g；mgqbeb14答案： m /q；mgsin /q；沿斜面向下15答案： 74 ；1.4m/s. 解析：由 qe/mg=3/4 ，即 tan =3/4，得復(fù)合場(chǎng)與豎直向成 =37 ，所以小球擺至最高點(diǎn)時(shí)與豎x z o p y vb 45直向成 =372=74；由21sin(1 cos )02mqelmglmv，得 vm=1.4m/s