2014年高二磁场练习.doc

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1、带电粒子在电场、磁场中的运动习题一、沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子（不计重力），在匀强磁场中做匀速圆周运动。vOO（一）圆心、半径的确定（几何关系）基本思路：圆心一定在与速度方向垂直的直线上，通常有两种方法：a、两个速度方向垂直线的交点。（常用在有界磁场的入射与出射方向已知的情况下）b、一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点（二）特殊磁场1、直线边界（进出磁场具有对称性）从一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角（弦切角）相等。2、平行边界（存在临界条件）3、圆形边界（沿径向射入必沿径向射出）（三）粒子在

2、磁场中做匀速圆周运动的三个基本公式：①洛仑兹力提供向心力半径②周期③在磁场中运动的时间为粒子运动的圆弧所对应的圆心角二、两种模型1、组合场：即电场与磁场有明显的界线,带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动,即分段运动,该类问题运动过程较为复杂,但对于每一段运动又较为清晰易辨,往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度,具有承上启下的作用．2、复合场：即在同一区域内同时有电场和磁场。（1）带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动:必然是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力.（2）带电微粒在三个场共同作用下做直线运动:重力和

3、电场力是恒力，它们的合力也是恒力。当带电微粒的速度平行于磁场时，不受洛伦兹力，因此可能做匀速运动也可能做匀变速运动；当带电微粒的速度垂直于磁场时，一定做匀速运动。（3）较复杂的曲线运动当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理．三、三种场力比较力电场磁场重力场大小①F=Eq②与电荷的运动状态无关，在匀强电场中,电场力为恒力。与电荷的运动状态有关，①电荷静止或v∥B时，不受f洛，②v⊥B时洛仑兹力最大f洛=qvB①G=mg②与电荷的运动状态无关方向正电荷受力方向与E方向相

4、同，(负电荷受力方向与E相反)。f洛方向⊥(B和v)所决定的平面，(可用左手定则判定)总是竖直向下做功特点做功多少与路径无关，只取决于始末两点的电势差，W=qUAB=ΔEf洛对电荷永不做功，只改变电荷的速度方向，不改变速度的大小做功多少与路径无关，只取决于始末位置的高度差，W=mgh=ΔEp1、带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示，请画出各图中圆弧轨迹对应的圆心、半径、回旋角（或偏转角），并用“O”“r”“ɑ”（要有辅助线）。2、如图所示，带电粒子以速度V从边界A点垂直匀强磁场飞入，做匀速圆周运动从B点射出，请通过作

5、图标明圆周运动轨迹的圆心O、半径r、回旋角ɑ，并大致画出圆弧的轨迹。3、如图所示，带电粒子一速度V从边界A点垂直匀强磁场飞入，做匀速圆周运动从边界另一点射出（未画出），请大致画出圆弧轨迹；2、通过做图标明圆心O、半径r、回旋角ɑ；若粒子的周期为T，则各种情况下磁场中运动的时间t是多少？4、带电粒子（忽略重力）垂直磁场边界入射到匀强磁场中，粒子在力的作用下，做运动，已知粒子从P点出射，则此粒子带电，已知磁感应强度B，粒子质量m，带电量q，入射速度v，则OP距离多少？粒子在磁场中运动时间？（计算题格式，中间的推导过程不能跳步，包括原

6、始公式，通分等过程都不能跳步。）5、磁场的磁感应强度为B；一带负电的粒子以速度V0从O点射入磁场中，入射方向在xy平面内，与x轴正方向的夹角为θ；若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L。求①该粒子的电荷量和质量比②粒子在磁场中的运动时间。6、、MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方向如图，带电粒子从a位置以垂直B方向的速度V开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab=bc=cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的荷质比为多少？7、如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度B1=2B2，方向垂直纸面向里，现有一质量为m、带电量

7、为q的正粒子，从O点沿图示方向进入B1中。⑴试画出此粒子重新回到O点时的运动轨迹⑵求经过多长时间粒子重新回到O点？8、带正电粒子的质量m＝1.7×10－27kg，电荷量q＝1.6×10－19C，以速度v＝3.2×106m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B＝0.17T，磁场的宽度l＝10cm，如图所示．(1)求带电粒子离开磁场时的速度和偏转角．(2)求带电粒子在磁场中运动的时间以及出磁场时偏离入射方向的距离．9、两极板M、N相距为d，板长为3d，两极板都未带电，板间有垂直于纸面向外的匀强

8、磁场，如图10所示，一群电子沿平行于极板的方向从各个位置以速度v射入板间．为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B的取值范围是多少？(设电子电荷量为e、质量为m)10、在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域