1、磁场211.(2023年1月惠州第三次调研19) 盘旋加速器的原理如下列图,它由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,以下说法正确的选项是 ADA离子从电场中获得能量 B离子从磁场中获得能量C只增大空隙间的距离可增加离子从盘旋加速器中获得的动能 D只增大D形盒的半径可增加离子从盘旋加速器中获得的动能2. (2023年1月惠州第三次调研36题20分)如下列图,xOy是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是xOy的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿x轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场.现有一带负电的小球a从y轴上
2、的P(0,l)点,在电场力作用下由静止开始运动,a球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球b发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.假设a、b两小球的质量相等且均可视为质点,a、b碰撞过程中无电荷量损失.求:(1)a、b两球碰撞合在一起进入磁场中的速度大小(2)a球的比荷k(即电荷量与质量之比)(3)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、l表示)【解析】(1)设a球的质量为m,电荷量为q,a、b碰撞前后速度大小分别为V0、Va在电场中做匀加速运动,由动能定理知: (2分) a与b碰撞中动量守恒: (2分) 由得: (1分)
3、 (2)由题意知,碰后两球在磁场中做匀速圆周运动,圆心O的坐标为(l、l)如下列图 (1分) 所以轨度半径: R=l (2分) 由牛顿第二定律: (2分) 由得: (1分)(3)过O点后,两球沿y轴正方向的初速度v在电场中做类平抛运动. (1分)设它们再次到达虚线MN上的位置Q是(x、y),在电场中运动时间是t. 由运动规律有: (2分) (2分) 且: (2分) 由得: (1分) 所以、它们再次到达虚线MN上的位置是(2l、2l) (1分)abB4. 如右图所示,水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷,a板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,假设一个带正电的液滴在两板间做直线运动,
4、其运动方向是:DA沿竖直方向向下 B沿竖直方向向上C沿水平方向向左 D沿水平方向向右5. (2023年1月O ByxPE 第36题18分)如下列图,在y0的空间中存在匀强电场,场强方向沿y轴正方向,场强大小为E在y0的空间中存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外,磁感应强度大小为B一电量为q、质量为m、重力不计的带负电的粒子,在y轴上yL处的P点由静止释放,然后从O点进入匀强磁场粒子在y0的空间运动时一直处于磁场区域内,求:(1)粒子到达O点时速度大小v;(2)粒子经过O点后第一次到达x轴上Q点(图中未画出)的横坐标x0;(3)粒子从P点出发第一次到达x轴上Q点所用的时间t【解析】(
5、1)从P到O的过程中电场力做正功,根据动能定理:qEL = mv2(2分) 解得(2分)(2)粒子沿y方向进入磁场时,由左手定那么可知粒子向右偏转,做匀速圆周运动,(3分)由式可得:(2分)所以,Q点的坐标在x轴正方向上,横坐标(1分)(3)在电场中运动时间t1,那么 (2分)即 (2分)在磁场中运动时间t2,那么(2分)故粒子从P点出发第一次到达x轴上到达Q点所用的时间:(2分)6、(2023年3月深圳一模)(18分)如下列图,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场,粒子重力不计
6、求: (1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度? (2)假设带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如下列图的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,那么极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的时间?30小孔ABQCDUdv (3)假设带电粒子的速度是(2)中的倍,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,那么粒子能打到CD边界的范围?【解析】()粒子能从左边界射出,临界情况有 (3分)所以粒子能从左边界射出速度应满足 (3分)CDO1ABvmd30vmQ30小孔ABO2CDUdv6060vO2/Q30ABDdv3QO3O3/30Cv3()粒子能从右边界射出 (2分)解得 (1分)粒子不碰到右极板所加
7、电压满足的条件 (1分)因粒子转过的圆心角为,所用时间为,而 (1分)因返回通过磁场所用时间相同,所以总时间 (1分)()当粒子速度为是(2)中的倍时 解得 粒子,如图 (3分)由几何关系可得 (3分)7(2023年3月广州一模)速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场,其轨迹如图4所示,那么磁场最强的是 D8(2023年3月茂名一模)如下列图,匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动,以下说法中正确的选项是 ACA小球带正电B洛伦兹力对小球做
8、正功C小球运动的轨迹是一条抛物线D维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定abR 9(2023年3月汕头一模)如图,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,导轨左端接有电阻R,导体棒垂直跨接在导轨上.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场.开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场匀速向右移动时 CA. 电阻R中没有电流通过B. 电阻R中有电流通过,方向从a向bC. 导体棒将向右运动D. 导体棒将向左运动10(2023年汕头一模)如图,有界匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向内. 现有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力)从O点沿x轴以相同的速度进入磁场,从磁场右边界离开磁
9、场,那么正、负离子 BDxOA在磁场中运动时间不相同B在磁场中运动轨道半径相同C离开磁场时速度大小和方向均相同D离开磁场时距x轴的距离相同11(2023年湛江一模)(16分)如下列图,一束具有各种速率的两种质量数不同的一价铜离子,水平地经过小 孔S1射入垂直的匀强电场和匀强磁场区域,匀强电场的场强E=1X l05v/m,匀强磁场的磁感应强度为Bl=0.4T求:(1)速度多大的一价铜离子,才能通过与Sl小孔正对的S2小孔射入另一匀强磁场B2中(2)如果这些一价铜离子在匀强磁场B2中发生偏转后,打在过小孔S2且与两磁场分界面重合的照相底片上,分界面与小孔SlS2连线垂直,假设感光点到小孔S2的距离分别为d1=0.654m,d2=0.674m ,那么对应的两种铜离子的质量数之比为多大 【解析】(1)从速度选择器中能通过小孔S2的离子,应满足 qE=qvB1, (4分) 代入数据解得 V=25x105ms (2分)(2)设两种铜离子的质量数分别为M1和M2质子的质量为mp,由题知质量为m的铜 离子由S2进入偏转磁场后作匀速圆周运动,此时有 (4分) 那么 (1分) 所以质量数为 (1分) 故,对应的两种铜离子质量数之比为 代入数据解得 (1分) 说明:假设不写式而直接写出式,答案正确的同样给总分值