（江苏专版）2018年高考物理第二轮复习 第16讲 磁场难点正反磁课后练习

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1、第16讲磁场难点正反磁题一：如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等。有一带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直于x轴进入第Ⅳ象限的磁场。已知O、P之间的距离为d，则带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间为多少？题二：如图所示，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，电场强度为E；区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B；区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平

2、匀强磁场，磁感应强度为2B，一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经A点与水平分界线成60°角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。求：（1）粒子在区域Ⅱ的匀强磁场中运动的轨迹半径；（2）O、M间的距离；（3）粒子从第一次进入区域Ⅱ到第一次离开区域Ⅲ所经历的总时间t。题三：如图所示，在直角坐标系第二象限中有磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场区域Ⅰ，在第一象限的y＞L区域有磁感应强度与区域Ⅰ相同的磁场区域Ⅱ；在第一象限的区域中有磁感应

3、强度大小未知、方向垂直xOy平面向外的匀强磁场区域Ⅲ。在坐标原点O处有一电压可调的沿x轴方向的加速电场，电场右侧有一粒子源可产生电荷量为q、质量为m、初速度忽略不计的带负电的粒子。粒子经加速电场加速后从坐标原点O处沿x轴负方向射入磁场区域Ⅰ。（1）若粒子经过坐标为（L，L）的P点时，速度方向与y轴负方向成锐角，且已知粒子仅经过磁场区域Ⅰ和Ⅱ，求加速电场的电压U。（2）若调低加速电场的电压，粒子会从磁场区域Ⅰ垂直y轴进入磁场区域Ⅲ，经过坐标为（L，L）的P点后进入磁场区域Ⅱ，粒子在P点的速度方向与y轴正方向夹角为θ，求磁场区域Ⅲ

4、的磁感应强度大小。题四：如图所示，在x＜0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，在x＞0的区域Ⅰ、Ⅱ中存在磁感应强度等大反向的有界匀强磁场，区域Ⅰ的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在x轴上某处由静止释放，不计粒子重力。求：（1）在x轴负半轴上由静止释放的粒子的释放位置的横坐标满足什么条件时，粒子不能到达磁场区域Ⅱ；（2）在（1）中恰好不能到达磁场区域Ⅱ的粒子，从释放到第二次经过y轴运动的时间；（3）在坐标（－d，0）处释放的粒子从释放至第n次回到出发点所需要的时

5、间。题五：如图所示，两平行金属板右侧的平行直线A1、A2间，存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以竖直面MN为理想分界面。两磁场区域的宽度相同，磁感应强度的大小均为B，Ⅰ区的磁场方向垂直于纸面向里。一电子由静止开始，经板间电场加速后，以速度v0垂直于磁场边界A1进入匀强磁场，经的时间后，垂直于另一磁场边界A2离开磁场。已知电子的质量为m，电荷量为e。（1）求每一磁场区域的宽度d。（2）若要保证电子能够从磁场右边界A2穿出，加速电压U至少应大于多少？（3）现撤去加速装置，使区域Ⅰ的磁感应强度变为2B，电子仍以速率v0从磁场边界

6、A1射入，并改变射入时的方向（其他条件不变），使得电子穿过区域Ⅰ的时间最短。求电子穿过两区域的时间t。题六：如图所示，两水平放置的平行金属板a、b，板长L＝0.2m，板间距d＝0.2m。两金属板间加可调控的电压U，且保证a板带负电，b板带正电，忽略电场的边缘效应。在金属板右侧有一磁场区域，其左右总宽度s＝0.4m，上下范围足够大，磁场边界MN和PQ均与金属板垂直，磁场区域被等宽地划分为n（正整数）个竖直区间，磁感应强度大小均为B＝5×10－3T，方向从左向右为垂直纸面向外、向里、向外……在极板左端有一粒子源，不断地向右沿着与两

7、板等距的水平线发射比荷为＝1×108C/kg、初速度为＝2×105m/s的带正电粒子。忽略粒子重力以及它们之间的相互作用，求：（1）当U取何值时，带电粒子射出电场时的速度偏向角最大；（2）若n＝1，即只有一个磁场区间，其方向垂直纸面向外，则在电压由0连续增大到U的过程中，带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度；（3）若n趋向无穷大，则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少。磁场难点正反磁题一：详解：带电粒子的运动轨迹如图所示。由题意知，带电粒子到达y轴时的速度，这一过程的时间。又由几何关系知，带电粒子在磁场中的轨迹

8、半径r＝d，故带电粒子在第Ⅰ象限中的运动时间。同理，带电粒子在第Ⅳ象限中运动的时间，故t总＝。题二：（1）（2）（3）详解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子过A点的速度为v，则有，粒子在磁场II中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有，解得。（2）设粒子在电场中的加速