磁场---洛伦兹力基础计算.doc

《磁场---洛伦兹力基础计算.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、磁场---洛伦兹力基础计算1、（12分）下左图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电荷q与质量m之比。 2、如图所示，一束电子流以速率v通过一个处于矩形空间的大小为B的匀强磁场，速度方向与磁感线垂直．且平行于矩形空间的其中一边，矩形空间边长为a和a电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过，求：（1）电子在磁场中的飞行时间？（2）电子的荷质比q/m．3、如图所示，

2、一个电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与原来入射方向的夹角是30°，试计算： (1)电子的质量m。(2)电子穿过磁场的时间t。4、一宽为L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，如图所示，一质量为m、电荷量为－q的粒子以某一速度(方向如图所示)射入磁场。若不使粒子从右边界飞出，则其最大速度应为多大？(不计粒子重力)5、（12分）一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，不计重力。求:（1）粒子做圆周运

3、动的半径   （2）匀强磁场的磁感应强度B                                                6、如图所示，在xoy平面有垂直坐标平面的围足够大的匀强磁场，磁感强度为B，一带正电荷量Q的粒子，质量为ｍ，从Ｏ点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与x、y轴的交点A、B到O点的距离分别为ａ、ｂ，试求：(1)初速度方向与ｘ轴夹角θ．(2)初速度的大小.7、一电子（e，m）以速度ｖ0与ｘ轴成30°角垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中，经一段时间后，打在ｘ轴上的P点，如图所示，则P点到O点的距离为多少？电子由O点运动到P点所

4、用的时间为多少？8、如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a。求：  （1）该带电粒子的电性；  （2）该带电粒子的比荷。9、长为l的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图3－6－30所示，磁感应强度为B，板间距离也为l，板不带电，现有质量为m、电荷量为q的正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，求速度v

5、的大小应满足的条件．10、如图所示,边长为L的正方形PQMN(含边界)区域有垂直纸面向外的匀强磁场,左侧有水平向右的匀强电场,场强大小为E,质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力)从O点由静止释放,O、P、Q三点在同一水平线上,OP=L,带电粒子恰好从M点离开磁场,求:(1)磁感应强度B的大小。(2)粒子从O点到M点经历的时间。11、如图所示，在轴的上方（的空间）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。一个不计重力的带正电粒子，从坐标原点O处以速度进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与轴正方向的夹角，若粒子的质量为，电荷量为，试求

6、该粒子：（1）在磁场中作圆周运动的轨道半径；（2）在磁场中运动的时间。12、如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30º，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计．求：(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1？(2)偏转电场中两金属板间的电压U2？(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁

7、感应强度B至少多大？参考答案一、计算题1、设半径为R，则由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有                因粒子从平板上的狭缝O处垂直射入磁场，故OP是圆周直径                                               得                    2、解：（1）画出运动轨迹，如图所示由几何关系：R=2a；1、设圆心角为θsinθ=θ=故时间为：t==2、洛伦兹力提供向心力，有evB=m解得：=答：1、电子在磁场中的飞行时间为．2、电子的荷质比为．3、 (1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，轨

8、迹如图所示。由洛仑兹力提供向心力，则有：qvB=mv²/R…………2分由图中几何关系得：Rsi