高考物理100考点最新模拟题（磁场）精选训练专题12磁场多解问题解析版word版含解析

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1、100考点最新模拟题(磁场)精选训练12第九部分磁场十二．磁场多解问题带电粒子在磁场中运动的多解问题形成分类：1.带电粒子电性不确定形成多解受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，在相同的初速度条件下，正、负粒子在磁场中的运动轨迹不同，因而形成多解。如图所示。2.磁场方向不确定形成多解有些题目只告诉了磁感应强度的大小，而未具体指出磁感应强度的方向，此时必须考虑由磁感应强度方向不确定而形成的多解。如图所示。3.临界状态不唯一形成多解如图所示，带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子

2、运动轨迹是圆弧状，因此，它可能直接穿过去了，也可能转过180°从入射界面反向飞出，于是形成了多解。如图所示。4.运动的往复性形成多解带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间运动时，往往具有往复性，因而形成多解。如图所示。一．选择题1.(多选)如图所示，直线MN与水平方向成60°角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)、电荷量为q(q＞0)的同种粒子，所有粒子均能通过

3、MN上的b点，已知ab＝L，则粒子的速度可能是(　　)A.　　B.　　C.　　D.【参考答案】　AB二．计算题1.如图所示，第一象限范围内有垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m，电量大小为q的带电粒子在xOy平面里经原点O射入磁场中，初速度v0与x轴夹角θ＝60°，试分析计算：(1)带电粒子从何处离开磁场？穿越磁场时运动方向发生的偏转角是多大？(2)带电粒子在磁场中运动时间有多长？(1)若粒子带负电，它将从x轴上A点离开磁场，运动方向发生的偏转角θ1＝120°。A点与O点相距x＝R＝

4、若粒子带正电，它将从y轴上B点离开磁场，运动方向发生的偏转角θ2＝60°B点与O点相距y＝R＝(2)若粒子带负电，它从O到A所用的时间为t1＝T＝若粒子带正电，它从O到B所用的时间为t2＝T＝2.如图所示，在x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度为B；x轴下方有一匀强电场，电场强度为E。屏MN与y轴平行且相距L。一质量m，电荷量为e的电子，在y轴上某点A自静止释放，如果要使电子垂直打在屏MN上，那么：(1)电子释放位置与原点O的距离s需满足什么条件？(2)电子从出发点到垂直打在屏上需要多长时间？(2)在电

5、场中匀变速直线运动的时间与在磁场中做部分圆周运动的时间之和为电子总的运动时间t＝(2n＋1)＋＋n，其中a＝，T＝。整理后得t＝＋(2n＋1)(n＝0，1，2，3，…)答案　(1)s＝(n＝0，1，2，3，…)(2)＋(2n＋1)(n＝0，1，2，3，…)3.(2016安徽合肥二模)如图所示，直线y=x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B1，直线x=d与y=x间有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=1.0×104V/m，另有一半径R=1.0m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B2=0.20T，方

6、向垂直坐标平面向外，该圆与直线x=d和x轴均相切，且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进人圆形磁场区域，经过一段时间进入磁场区域B1，且第一次进入磁场B1时的速度方向与直线y=x垂直。粒子速度大小v0=1.0×105m/s,粒子的比荷为q/m=5.0×105C/kg，粒子重力不计。求：（1）坐标d的值；（2）要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B1应满足的条件；（3）在(2)问的基础上，粒子从开始进入圆形磁场至第二次到达直线y=x上的最长时间。（结果保留两位有效数

7、字）处：21教育名师】其中(1分)联立解得：x1=2m，y1=1m(2分)由图示几何关系得：(1分)(2)可使粒子无法运动到x负半轴①设当匀强磁场磁感应强度为B3时，粒子从电场垂直边界进入匀强磁场后，轨迹与y轴相切，此时粒子在磁场中运动半径为r1，由如图所示几何关系得：2-1-c-n-j-y(1分)解得：(1分)由牛顿第二定律得：(1分)解得：(1分)②设当匀强磁场磁感应强度为B4时，粒子垂直打在y轴上，粒子在磁场中运动半径为r2，由如图所示几何关系得：(1分)由牛顿第二定律得：(1分)解得：(1分

8、)综上所述，要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B1应满足的条件是：(1分)(3)设粒子在B2中运动时间为t1；在电场中运动时间为t2；在磁场B1中运动，当轨迹与y轴相切时所用的时间最长为t3版权所有所以有，，(3分)则当粒子从开始进入圆形磁场至第二次到达直线y=x上所用的最长时间为t(1分)y/mx/mdBEOp4．(19分)（2016湖南常德模拟）如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10T、方向垂直于纸