关于磁场的几十道题.doc

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1、磁场1.【2011•石景山模拟】物理学家欧姆在探究通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转．某兴趣研究小组在得知直线电流在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比的正确结论后重现了该实验，他们发现：当通过导线电流为时，小磁针偏转了；当通过导线电流为时，小磁针偏转了，则下列说法中正确的是（）Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．无法确定1.【答案】A2.【2011•石景

2、山模拟】图14所示为圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点Ｏ．Ｏ点处有一放射源，沿纸面向各方向射出速率均为的某种带电粒子，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍．已知该带电粒子的质量为、电荷量为，不考虑带电粒子的重力．（1）推导带电粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径；（2）求带电粒子通过磁场空间的最大偏转角；（3）沿磁场边界放置绝缘弹性挡板，使粒子与挡板碰撞后以原速率弹回，且其电荷量保持不变．若从Ｏ点沿x轴正方向射入磁场的粒子速度已减小为，求该粒子第一次回到Ｏ点经历的时间．2.【解析

3、】（1）带电粒子进入磁场后，受洛伦兹力作用，由牛顿第二定律得：（2）设粒子飞出和进入磁场的速度方向夹角为，则x是粒子在磁场中轨迹的两端点的直线距离．x最大值为2R，对应的就是最大值．且2R=r所以（3）当粒子的速度减小为时，在磁场中作匀速圆周运动的半径为故粒子转过四分之一圆周，对应圆心角为时与边界相撞弹回，由对称性知粒子经过四个这样的过程后第一次回到Ｏ点，亦即经历时间为一个周期．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期．所以从O点沿x轴正方向射出的粒子第一次回到O点经历的时间是bθaθI3.【2011•西城一模】如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，

4、导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止。则A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．ab受安培力的方向平行导轨向上D．ab受安培力的方向平行导轨向下3.【答案】A4.【2011•西城一模】如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，金属板长为L，两板间距离为d。上极板的电势比下极板高U。质量为m、带电量为q的正离子束，沿两板间中心轴线以初速度υ0进入两板间，最终都能从两板间射出。不计离子重力及离子间相互作用的影响。（1）求离子在穿过两

5、板的过程中沿垂直金属板方向上移动的距离y；（2）若在两板间加垂直纸面的匀强磁场，发现离子束恰好沿直线穿过两板，求磁场磁感应强度B的大小和方向；（3）若增大两板间匀强磁场的强度，发现离子束在穿过两板的过程中沿垂直金属板方向上移动的距离也为y，求离子穿出两板时速度的大小υ。Ldmqυ04.【解析】（1）离子在穿过两板的过程中，只受与初速度v0垂直的电场力F作用，且F=qE两板间电场强度离子的加速度离子沿中心轴线方向做匀速直线运动，设离子穿过两板经历的时间为t，则L=v0t离子沿垂直金属板方向上做初速度为0的匀变速直线运动，则y=解得（2）离子束

6、恰好沿直线穿过两板，说明离子受力平衡，即qE=qv0B所以磁感应强度的大小B=磁场的方向垂直纸面向里。（3）增大磁场的强度时，离子受洛伦兹力增大，所以离子会向上偏。在离子穿过极板的过程中，电场力做负功，根据动能定理得解得离子穿出两板时的速度v==5.【2011•西城一模】如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s1、s2分别为M、N板上的小孔，s1、s2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距

7、离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子，经s1进入M、N间的电场后，通过s2进入磁场。粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计。（1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小υ；（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；（3）当M、N间的电压不同时，粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值。RMNODs1s2R2R2R5.【解析】（1）粒子从s1到达s2的过程中，根据动能定理得①解得粒子进入磁场时速度的大小（2）粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有②由①②得

8、加速电压U与轨迹半径r的关系为当粒子打在收集板D的中点时，粒子在磁场中运动的半径r0=R对应电压（3）M、N间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同