人教版高中物理选修3-1同步测试《3.5磁场对运动电荷的作用》(三,无答案).docx

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人教版高中物理选修3-1(检测题)3.5运动电荷在磁场中受到的力(答案不全)

人教版高中物理选修3-1(检测题)3.5运动电荷在磁场中受到的力(答案不全)

运动电荷在磁场中受到的力一、选择题(每小题6分,共42分,每小题有一个或多个选项正确,全对得6分,少选得3分,有错选或不选得0分)1.如图所示,通电竖直长直导线的电流方向向上,初速为v0的电子平行于直导线竖直向上射出,不考虑电子的重力,则电子开始将【 A 】A .向右偏转,速率不变B .向左偏转,速率改变C .向左偏转,速率不变D .向右偏转,速率改变2.如图所示是表示磁场B ,负电荷运动方向v 和磁场对电荷作用力f 的相互关系图,这四个图中画的正确的是(图中B 、v 、f 两两垂直)【 B 】3.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1:4,电荷量之比为1:2,则两带电粒子受洛仑兹力之比为【 C 】A .2:1B .1:1C .1:2D .1:44.(多选)有关电荷所受电场力和洛仑兹力的说法中,正确的是【 BD 】A .电荷在磁场中一定受磁场力的作用B .电荷在电场中一定受电场力的作用C .电荷受电场力的方向与该处的电场方向相同D .电荷若受磁场力,则受力方向与该处的磁场方向垂直5.(多选)带电量为+q 的粒子,以v0垂直进入匀强磁场,下列说法正确的是【 ACD 】A .如果把+q 改为-q ,且速度反向而大小不变,则洛仑兹力的大小方向均不变B .带电粒子运动的速度不会改变C .洛仑兹力的方向一定与电荷速度方向垂直,与磁场方向垂直D .电荷运动轨道平面一定与磁场方向垂直6.(多选)如图所示是一带电粒子垂直磁场方向进入磁场后的运动轨迹,已知磁场垂直纸面向内,则关于粒子的运动,下列说法中正确的是【 AC 】A .如果是匀强磁场,且粒子运动过程中因受阻力影响,动能越来越小,则粒子一定是从b 运动到a ,且粒子带正电B .如果是匀强磁场,且粒子运动过程中因受阻力影响,动能越来越小,则粒子一定是从a 运动到b ,且粒子带负电C .如果是非匀强磁场,不考虑能量损失,则磁场的分布应是从左向右逐渐减弱D .如果是非匀强磁场,不考虑能量损失,则磁场的分布应是从左向右逐渐增强 7.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同,方向平行。

人教版高中物理选修3-1第三章第五节磁场对运动电荷的作用力 同步练习 含答案

人教版高中物理选修3-1第三章第五节磁场对运动电荷的作用力 同步练习   含答案

人教版高中物理选修3-1第三章第五节磁场对运动电荷的作用力同步练习1.关于运动电荷和磁场的说法中,正确的是()A、运动电荷在某点不受洛仑兹力作用,这点的磁感应强度必为零B、电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛仑兹力的方向一定互相垂直C、电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转,这是因为洛仑兹力对电子做功的结果D、电荷与磁场力没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力2.(多选)下列说法正确的有()A.所有电荷在电场中都要受到电场力的作用B.所有电荷在磁场中都要受到洛伦兹力的作用C.一切运动电荷在磁场中都要受到洛伦兹力的作用D.运动电荷在磁场中,只有当垂直于磁场方向的速度分量不为零时,才受到洛伦兹力的作用3.下列说法正确的是()A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力作用B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力即不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的动量D.洛伦兹力对带电粒子永不做功4.如图所示,一个带负电荷的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面指向读者方向的磁场,则滑到底端时 ( )A.v变大 B.v变小 C.v不变 D.不能确定v的变化5.如图中表示磁场B,正电荷运动方向和磁场对电荷作用力F的相互关系图,这四个图中画得正确的图是(其中B、F、V两两垂直)()6.图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是( )7.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1:4,电量之比为1:2,则两带电粒子受洛仑兹力之比为()A、2:1B、1:1C、1:2D、1:48.(多选)带电量为+q的粒子,以v0垂直进入匀强磁场,下列说法正确的是()A.如果把+q改为-q,且速度反向而大小不变,则洛仑兹力的大小方向均不变B.带电粒子运动的速度不会改变C.洛仑兹力的方向一定与电荷速度方向垂直,与磁场方向垂直D.电荷运动轨道平面一定与磁场方向垂直9.如图所示,一个带正电的粒子以一定速度进入匀强磁场中,匀强磁场的方向竖直向下,关于此时带电粒子所受的洛伦兹力的方向,下列说法正确的是()A向左B. 向右 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外10.电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则()A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不作功C.电子的速度始终不变D.电子的动能始终不变11、如图所示,在电子射线管上方平行放置一通电长直导线,则电子射线将()A、向上偏B、向下偏C、向纸内偏D、向纸外偏12. 有一匀强磁场,磁感应强度大小为 1.2T,方向由南指向北,如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场,磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N,则质子射入时速度为多大?将在磁场中向哪个方向偏转?答案:1.D2.AD3. D4. B5. D6. B7. C8.ACD9. C10.BD11. A12. V=5×105m/s 向东。

人教版高中物理选修3-1作业:3-5运动的电荷在磁场中受到的力(含答案)

人教版高中物理选修3-1作业:3-5运动的电荷在磁场中受到的力(含答案)

课后作业45分钟限时:45分钟总分:100分一、选择题(8×5′,共40分)1.如图8所示,一块通电的铜板放在磁场中,板面垂直于磁场,板内通有如图方向的电流,a 、b 是铜板左、右边缘的两点,则( )图8A .电势φa >φbB .电势φb >φaC .电流增大时,|φa -φb |增大D .其他条件不变,将铜板改为NaCl 水溶液时,电势结果仍然一样解析:电流向上,则自由电子向下运动,由左手定则可判断出电子向a 侧积聚,φb >φa ,B 正确;电流增大时,电子运动速度v 增大,待稳定时U bad q =qvB ,其中d 为铜板宽度,得U ba =dvB ,即|φa -φb |=dvB ,C 正确;若将铜板改为NaCl 水溶液,由于NaCl 水溶液中定向移动的是正、负离子,由左手定则可判断出正、负离子均向a 侧积聚,结果φa =φb ,D 错误.答案:BC2.一个长螺线管中通有大小和方向都不断变化的电流,把一个带电粒子沿管轴线射入管中,若不计重力,粒子将在管中( )A .做圆周运动B .沿轴线来回运动C .做匀加速直线运动D .做匀速直线运动解析:带电粒子平行磁场方向飞入并不受磁场力作用. 答案:D图93.在如图9所示的空间中,存在场强为E 的匀强电场,同时存在沿x 轴负方向,磁感应强度为B 的匀强磁场.一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y 轴正方向以速度v 匀速运动.据此可以判断出( )A .质子所受电场力大小等于eE ,运动中电势能减小;沿z 轴正方向电势升高B .质子所受电场力大小等于eE ,运动中电势能增大;沿z 轴正方向电势降低C .质子所受电场力大小等于evB ,运动中电势能不变;沿z 轴正方向电势升高D .质子所受电场力大小等于evB ,运动中电势能不变;沿z 轴正方向电势降低解析:考查带电粒子在电场、磁场中的运动及受力特点.因为质子在电磁场中匀速运动,故电场力并未对质子做功,故电势能不变,A 、B 错;因质子做匀速运动,所受电场力与洛伦兹力相等,由左手定则可知洛伦兹力方向沿z 轴正方向,所以电场力方向应沿z 轴负方向,质子带正电,故可确定电场方向沿z 轴负方向,因此沿z 轴正方向电势升高,C 项正确.答案:C4.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动.下列说法正确的是( ) A .速率越大,周期越大 B .速率越小,周期越大 C .速度方向与磁场方向平行 D .速度方向与磁场方向垂直解析:本题主要考查带电粒子在磁场中运动的知识.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时,向心力是由洛伦兹力提供的,因此由牛顿第二定律得:f =Bqv =mv 2r ,又T =2πr v .所以得T =2πmBq ,由此可以确定,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期与速率无关,则A 、B 错;由左手定则可确定带电粒子匀速圆周运动时,速度的方向与磁场的方向是垂直的关系,则C 错D 对.答案:D5.如图10所示,带正电的小球通过绝缘柄固定在A 处,匀强磁场方向垂直纸面向里.若将匀强磁场向右水平平移,则有关洛伦兹力的分析,正确的是( )图10A.由于带电小球静止,所以它不受洛伦兹力B.小球会受到洛伦兹力,其方向向上C.小球会受到洛伦兹力,其方向向下D.若磁场沿垂直纸面方向平移,则小球不受洛伦兹力作用解析:受洛伦兹力的运动电荷的速度不是相对地面的,而是相对于磁场的.由此可知,以磁场为参考系来分析该小球的受力是巧解本题的关键.答案:CD6.下列有关带电粒子运动的说法中,正确的是(不计重力)( )A.沿着电场线方向飞入匀强电场,动能一定变化B.沿着磁感线方向飞入匀强磁场,动能一定变化C.垂直于电场线方向飞入匀强电场,动能一定变化D.垂直于磁感线方向飞入匀强磁场,动能一定不变解析:沿着电场线方向飞入匀强电场的带电粒子,动能一定变化,但沿着磁感线方向飞入匀强磁场,由于不受洛伦兹力作用,动能一定不变;若垂直于电场线方向飞入匀强电场,动能一定变化,但垂直于磁感线方向飞入匀强磁场,动能不变,所以A、C、D对,B错.答案:ACD图117.如图11所示,一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动,飞离桌子边缘A,最后落到地板上.设有磁场时飞行时间为t1,水平射程为s1,着地速度大小为v1;若撤去磁场而其余条件不变时,小球飞行的时间为t2,水平射程为s2,着地速度大小为v2,则( )A.s1>s2B.t1>t2C.v1>v2D.v1=v2图12解析:没有磁场时,小球飞落过程为平抛运动.当空间有匀强磁场时,分析小球飞落过程中任一位置受力情况如图12所示.由于时刻与瞬时速度垂直的洛伦兹力对小球竖直分运动的影响,在同样落差下与平抛运动只受重力作用相比,小球落地时间加长,所以t1>t2.从洛伦兹力对水平分运动的影响可知,小球水平分速度将比平抛时加大,而且又有t1>t2,则必有s1>s2.由于洛伦兹力做功为零,而两种情况下重力对小球做功相等,所以落地速度大小相同,即v1=v2,当然两种情况下小球落地时速度的方向不同.答案:ABD8.如图13所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )图13A.滑块受到的摩擦力不变B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D.B很大时,滑块可能静止于斜面上解析:带电量为+Q的小滑块从斜面顶端开始下滑的过程中,所受的洛伦兹力的方向垂直斜面向下,因此,滑块与斜面的压力增大,滑块受到的摩擦力增大,滑块到达地面的状态存在多种可能性,因此,其动能与B的大小有关,B很大时,滑块可能在斜面上匀速运动,但不可能静止于斜面上.答案:C二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)9.如图14阴极射线是从射线管的阴极发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是________.如图14,若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场,阴极射线将________(填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏转.图14解析:电子的偏转方向可由左手定则判断. 答案:电子 向下图1510.一种测量血管中血流速度仪器的原理如图15所示,在动脉血管左右两侧加有匀强磁场,上下两侧安装电极并连接电压表,设血管直径是2.0 mm ,磁场的磁感应强度为0.08 T ,电压表测出的电压为0.10 mV ,则血流速度大小为________m/s.(取两位有效数字)解析:血液中的运动电荷在洛伦兹力作用下偏转,在血管壁上聚集,在血管内形成一个电场,其方向与磁场方向垂直,运动电荷受的电场力与洛伦兹力平衡时,达到了一种稳定状态.q U d =qvB ,所以v =UdB =0.1×10-3V2×10-3m×0.08 T≈0.63 m/s. 答案:0.63图1611.一质量为m 、带电荷量为+q 的小球,用一长为l 的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B ,如图16所示,用绝缘的方法使小球位于与悬线呈水平的位置A ,然后静止释放,小球运动的平面与B 的方向垂直,求小球第一次和第二次经过最低点C 时悬线的拉力F T1和F T2.解析:球由A 运动到C 的过程中,洛伦兹力始终与v 的方向垂直,对小球不做功,只有重力做功,由动能定理有mgl =12mv 2c ,得v c =2gl在C 点,由左手定则可知洛伦兹力向上,其受力情况如图17甲所示.图17由牛顿第二定律有F T1+F 洛-mg =m v 2cl ,又F 洛=qv c B ,所以F T1=3mg -qB 2gl同理可得小球第二次经过C 点时,受力情况如图17乙所示. 得FT 2=3mg +qB 2gl.答案:3mg -qB 2gl 3mg +qB 2gl12.如图18所示,套在很长的绝缘直棒上的小球,其质量为m ,带电荷量是+q ,小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在互相垂直且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E ,磁感应强度是B ,小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度。

人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷

人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷

人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题;共33分)1. (2分) (2018高二上·杭锦后旗期末) 一带电粒子(重力不计)在匀强磁场中运动轨迹如图所示,中央是一簿绝缘板,粒子在穿过绝缘板时有动能损失,由图可知()A . 粒子的运动方向是abcdeB . 粒子的运动方向是edcbaC . 粒子带负电D . 粒子在下半周期比上半周期所用时间长2. (2分) (2017高二上·柳州期末) 关于洛伦兹力,以下说法正确的是()A . 带电粒子在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用B . 若带电粒子在某点不受洛伦兹力,则该点的磁感应强度一定为零C . 洛伦兹力不改变运动电荷的速度D . 仅受洛伦兹力作用的运动电荷,动能一定不改变3. (2分) (2017高二上·儋州期末) 如图所示,美国物理学家安德森在研究宇宙射线时,在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反,从而发现了正电子,获得了诺贝尔物理学奖.云雾室中磁场方向可能是()A . 垂直纸面向外B . 垂直纸面向里C . 沿纸面向上D . 沿纸面向下4. (2分) (2019高二下·北京期中) 如图所示,阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间,当阴极射线管与高压直流电源相连接时,从A射出电子束,在磁场的作用下发生偏转,以下说法正确的是()A . A接直流高压电源的正极,电子束向上偏转B . A接直流高压电源的正极,电子束向下偏转C . A接直流高压电源的负极,电子束向上偏转D . A接直流高压电源的负极,电子束向下偏转5. (2分) (2017高二上·东莞期末) 如图为阴极射线管的结构示意图,阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动,如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场,则电子束的偏转方向为()A . 竖直向上偏转B . 竖直向下偏转C . 垂直纸面向里偏转D . 垂直纸面向外偏转6. (2分) (2019高二上·佛山期中) 在图中,标出了磁场B的方向、带电粒子的电性及运动方向,电荷所受洛仑兹力F的方向,其中正确的是A .B .C .D .7. (2分) (2017高二下·湖南会考) 如图区域内,磁场方向垂直纸面向里,图中oa、ob、oc、od是从O点发出的比荷相同的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是()A . 打到a点的粒子带正电,运动速率最小B . 打到b点的粒子带负电.运动速率最小C . 打到c点的粒子带正电,运动速率最大D . 打到d点的粒子带负电,运动速率最小8. (2分)(2020·绵阳模拟) 关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是()A . 运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用B . 通电导线在磁场中一定受到安培力作用C . 洛伦兹力一定对运动电荷不做功D . 安培力一定对通电导线不做功9. (2分) (2017高一下·辽宁期末) 关于带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力,下列说法不正确的是()A . 静止粒子不会受洛伦兹力B . 平行磁场入射的粒子不会受洛伦兹力C . 垂直磁场入射的粒子不会受洛伦兹力D . 粒子在磁场中受力方向与磁场方向垂直10. (2分) (2017高二上·绍兴期末) 下列说法正确的是()A . 运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力B . 洛仑兹力必与电荷速度方向垂直C . 运动电荷在磁场中必作匀速圆周运动D . 电荷在磁场中不可能作匀速运动11. (3分) (2019高二上·如东月考) 如图所示,a、b是一对平行金属板,分别接到直流电源两极上,板间场强为E,右边有一挡板,正中间开有一小孔d,在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.从两板左侧中点c处射入一束粒子(不计重力),这些粒子都沿直线运动到右侧,从d孔射出后分成两束,且运动半径不同,则下列判断正确的是()A . 这束粒子中一定有两种不同速度的粒子B . 这束粒子中一定有正负两种粒子C . 这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子D . a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向a12. (2分) (2017高二上·邯郸期中) 地磁场对地球有保护作用,一束带负电的宇宙射线,垂直地球赤道由上而下运动,关于宇宙射线的旋转方向的下列说法正确的是()A . 向东B . 向西C . 向南D . 向北13. (2分)有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中,正确的是()A . 电荷在磁场中一定受磁场力的作用B . 电荷在电场中不一定受电场力的作用C . 电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D . 电荷若受磁场力,则受力方向与该处的磁场方向垂直14. (3分)如图所示为某磁谱仪部分构件的示意图,图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹,宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是A . 电子与正电子的偏转方向一定不同B . 电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C . 仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D . 粒子的动能越大,它在磁场中的运动轨迹的半径越小15. (3分) (2017高二上·南昌期末) 下列说法正确的是()A . 所有电荷在电场中都要受到电场力的作用B . 所有电荷在磁场中都要受到磁场力的作用C . 一切运动电荷在磁场中都要受到磁场力的作用D . 运动电荷在磁场中,只有当垂直于磁场方向的速度分量不为零时,才受到磁场力的作用二、填空题 (共5题;共7分)16. (1分) (2018高二上·杭锦后旗期末) 如图所示,正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ=30°角的方向射入匀强磁场中,不计重力,那么在磁场中正、负电子的运动时间之比为________17. (1分)电荷所受的洛伦兹力方向不一定与磁场方向垂直________.(判断对错)18. (1分)一束带电粒子流从小磁针上方平行于小磁针方向从左向右飞过,结果小磁针北极向纸内转动,可以判断这束带电粒子带________电荷.19. (3分) (2019高二上·田阳期中) 某种物质发射的三种射线如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束.那么在这三束射线中,带正电的是________,带负电的是________,不带电的是________.20. (1分)有一带电粒子以V=5m/s的速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场,已知带电粒子的电荷量q=4×10﹣4C .则带电粒子受到的洛伦兹力大小为________N .三、计算 (共5题;共40分)21. (5分) (2018高二上·峨山期末) 一细棒处于磁感应强度为B的匀强磁场中,棒与磁场垂直,磁感线方向垂直纸面向里,如图所示,棒上套一个可在其上滑动的带负电的小环c,小环质量为m,电荷量为q,环与棒间无摩擦.让小环从静止滑下,下滑中某时刻环对棒的作用力恰好为零,则此时环的速度为多大?22. (10分) (2017高二上·福建期末) 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、带电量为q的正粒子,从O点沿图示方向进入B1中.(1)试画出此粒子的运动轨迹求经过多长时间粒子重新回到O点?23. (10分)(2014·海南) 如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成45°夹角.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从y轴上P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0 ,磁场方向变为垂直纸面向里,大小不变,不计重力.(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间;(2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值.24. (10分) (2016高二上·九江期中) 如图,A、C两点分别位于x轴和y轴上,∠OCA=30°,OC的长度为L.在△OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.质量为m、电荷量为q的带负电粒子,从坐标原点射入磁场.不计重力.若粒子沿+y方向射入磁场,当初速度满足什么条件时,粒子在磁场中运动的时间为定值;(2)大量初速度大小为v= 的粒子以不同的方向射入第一象限,求从AC边射出的粒子在磁场中运动的最短时间,及该粒子的入射方向与+x的夹角.25. (5分)(2016·海南) 如图,A、C两点分别位于x轴和y轴上,∠OCA=30°,OA的长度为L。

人教版高二物理选修3-1课后同步练习题卷:3.5运动电荷在磁场中受到的力

人教版高二物理选修3-1课后同步练习题卷:3.5运动电荷在磁场中受到的力

运动电荷在磁场中受到的力一、(不定项选择题,共12小题,60分)1.如下图所示,水平放置的两块带电平行金属板,板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场.假设电场、磁场只存在于两板间.一个带正电的粒子,以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间,恰好做匀速直线运动.不计粒子的重力及空气阻力,则()A.板间所加的匀强磁场B=Ev0,方向垂直于纸面向里B.若粒子电荷量加倍,将会向下偏转C.若粒子从极板的右侧射入,一定沿直线运动D.若粒子带负电,其他条件不变,将向上偏转2.(多选)在下图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场.取坐标如图所示,一带电粒子沿x轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转,不计重力的影响,电场强度E和磁感应强度B的方向可能是()A.E和B都沿x轴方向B.E沿y轴正方向,B沿z轴正方向C.E沿z轴正方向,B沿y轴正方向D.E、B都沿z轴方向3.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。

如图所示表示了它的发电原理:将一束等离子体喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压。

如果射入的等离子体的初速度为v,两金属板的板长(沿初速度方向)为L,板间距离为d,金属板的正对面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于离子初速度方向,负载电阻为R ,电离气体充满两板间的空间。

当发电机稳定发电时,电流表的示数为I ,那么板间电离气体的电阻率为( )A .S d (Bd v I -R )B .S d (BL v I -R )C .S L (Bd v I-R )D .S L (BL v I-R )4.关于电荷在磁场中受力,下列说法中正确的是( )A .静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用,运动电荷一定受洛伦兹力的作用B .洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行C .洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直D .带电粒子运动方向与磁场平行时,一定不受洛伦兹力的作用5.下面四幅图表示了磁感应强度B 、电荷速度v 和洛伦兹力F 三者方向之间的关系,其中正确的是( )6.如图所示,一束电子流沿管的轴线进入螺线管,忽略重力,电子在管内的运动应该是( )A .当从a 端通入电流时,电子做匀加速直线运动B .当从b 端通入电流时,电子做匀加速直线运动C .不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动D .不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动7.如图为说明电视机显像管偏转线圈作用的示意图.当线圈中通过图示方向的电流时,一束沿中心轴线O自纸内射向纸外的电子流将()A.向左偏转B.向右偏转C.向上偏转D.向下偏转8. 个带正电荷的粒子(重力不计),穿过图中相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域时,恰能沿直线运动,则欲使粒子向上偏转应采用的办法是()A.增大磁感应强度B.增大粒子质量C.减小粒子的入射速度D.增大电场强度9.下图为显像管原理示意图,电子束经电子枪加速后,进入偏转磁场偏转,不加磁场时,电子束打在荧光屏正中的O点。

高中物理 3.5 磁场对运动电荷的作用力同步练习3 新人教版选修3-1

高中物理 3.5 磁场对运动电荷的作用力同步练习3 新人教版选修3-1

磁场对运动电荷的作用力【同步达纲练习】1.初速为0v 的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图16-4-5所示,则 ( )A .电子将向右偏转,速率不变B .电子将向左偏转,速率改变C .电子将向左偏转,速率不变D .电子将向右偏转,速率改变2.如图16-4-6所示,有一个质量为m ,带电量为q 的小球停在绝缘的水平面上,并且处在磁感应强度为B ,方向垂直向纸内的匀强磁场中,为了使小球能飘离平面,现将匀强磁场平行于纸面运动,其速度的大小和方向应该是 ( )A .大小为qB m g,方向向右B .大小为qB m g,方向向上C .大小为qB m g,方向向左D .大小为qB m g,方向向下3.如图16-4-7所示,一个带负电荷的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面指向读者方向的磁场,则滑到底端时 ( )A .v 变大B .v 变小C .v 不变D .不能确定v 的变化4.如图16-4-8所示,某带电粒子从速度选择器左端由中点O 以速度0v 向右射去,从右端中a 下方的b 点以速度1v 射出;若增大磁感应强度B ,该粒子将打到a 点上方的c 点,且有ac =ab ,可以判定:该粒子带____________电;第二次射出时的速度为_________.5.质量为m 带电量为q 的小球套在竖直放置的绝缘杆上,球与杆间的动摩擦因数为μ.匀强电场和匀强磁场的方向如图16-4-9所示,电场强度为E ,磁感应强度为B ,小球由静止释放后沿杆下滑.设杆足够长,电场和磁场也足够大.求:运动过程中小球的最大加速度和最大速度.参考答案【同步达纲练习】1.A(点拨:由左手定则和洛伦兹力不做功得出)2.C(点拨:飘离平面时,洛伦兹力与重力相等)3.B(点拨:洛伦兹力使物体与斜面的压力增大,摩擦力增大,克服摩擦力做功增大)4.正,2122vv-(点拨:第一次电场力做正功,第二次电场力做负功,数值相等;洛伦兹力不做功,运用动能定理)5.gam=,BEqBmgvm+=μ(点拨:假设小球带正电,分析小球在运动过程中的受力情况可得.)。

人教版高中物理选修3-1同步测试《3.5磁场对运动电荷的作用》(一,无答案)

人教版高中物理选修3-1同步测试《3.5磁场对运动电荷的作用》(一,无答案)

课 题:磁场对运动电荷的作用(1)预习任务:一、看书弄懂下列概念:1.磁场对运动电荷有力的作用.2.洛伦兹力大小及方向的判定.二、完成下列题目,并总结:1:以下关于洛伦兹力的说法正确的是( )A 、运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力B 、运动电荷在磁场中可能不受洛伦兹力C 、洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直,也一定与速度方向垂直D 、洛伦兹力的方向仍可用左手定则判定,其四指指向电荷的运动方向2:(05年上海高考题)阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子,这些粒子是 .若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场,阴极射线将 (填“向上”、“向下”、“向里”、“向外”)偏转。

3、关于安培力与洛伦兹力的异同, 下列说法中正确的是 ( )A.两种力本质上都是磁场对运动电荷的作用B.洛伦兹力与带电粒子的运动方向有关, 安培力与自由电荷定向移动的方向有关C.两种力的方向均可用左手定则判断D.安培力可以对通电导线做功, 洛伦兹力对运动电荷一定不做功课堂活动学习目标:1.知道磁场对运动电荷有力的作用.2.掌握洛伦兹力大小及方向的判定, 知道洛伦兹力不做功.3.掌握带电粒子在匀强磁场中的圆周运动, 会计算运动时间和进行其它相关计算.重点难点:带电粒子在匀强磁场中的受力分析和运动分析活 动 一:洛伦兹力问题讨论1:(课本P178)有一段长度为L 的通电导线,横截面积为S,单位体积内含有自由电荷数为n,每个自由电荷数的电荷量为q,定向移动的平均速率为V.这段导体垂直于磁场方向放入磁感应强度为B 的匀强磁场中.(如图所示)(1) 该导体中总自由电荷数N; (2) 该导体电流强度的大小I;(3) 每个自由电荷所受力的大小f.活 动 二:带电粒子在匀强磁场中的运动问题讨论2:质量为m,带电量为q 的粒子以速度大小为V 进入磁感应强度为B 的匀强磁场中.(粒子的重力不计)(1) 如果带粒子的运动方向与磁场方向平行,带电粒子的运动轨迹是什么?(2) 如果带粒子的运动方向与磁场方向相互垂直,带电粒子的运动轨迹是什么?求出带电粒子的运动轨道半径及周期B。

人教版高中物理选修3-1《3.5磁场对运动电荷的作用力》同步练习.docx

人教版高中物理选修3-1《3.5磁场对运动电荷的作用力》同步练习.docx

高中物理学习材料桑水制作一、选择题:1、关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系,下列说法中正确的是()A、f、B、v三者必定均相互垂直B、f必定垂直于B、v,但B不一定垂直vC、B必定垂直于f,但f不一定垂直于vD、v必定垂直于f,但f不一定垂直于B2、有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中,正确的是()A、电荷在磁场中一定受磁场力的作用B、电荷在电场中一定受电场力的作用C、电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D、电荷若受磁场力,则受力方向与该处磁场方向垂直3、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1:4,电量之比为1:2,则两带电粒子受洛仑兹力之比为()A、2:1B、1:1C、1:2D、1:44、如图所示,在电子射线管上方平行放置一通电长直导线,则电子射线将()A、向上偏B、向下偏C、向纸内偏D、向纸外偏5、图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是()A、大小为B/v,粒子带正电时,方向向上B、大小为B/v,粒子带负电时,方向向上C、大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关D、大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关6、如图所示,一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速率()A、变大B、变小C、不变D、条件不足,无法判断7、设匀强磁场方向沿z轴正向,带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y 轴正向,如图所示,则该带负电的粒子速度方向为()A、一定沿x轴正向B、一定沿x轴负向C、可能在xOz平面内D、可能在xOy平面内8、如图所示,绝缘劈两斜面光滑且足够长,它们的倾角分别为α、β(α<β=,处在垂直纸面向里的匀强磁场中,将质量相等,带等量异种电荷的小球A和B同时从两斜面的顶端由静止释放,不考虑两电荷之间的库仑力,则()A、在斜面上两球做匀加速运动,且a A<a BB、在斜面上两球都做变加速运动C、两球沿斜面运动的最大位移s A<s BD、两球沿斜面运动的时间t A<t B二、填空题:1、如图所示,各带电粒子均以速度v射入匀强磁场,其中图C中v的方向垂直纸面向里,图D中v的方向垂直纸面向外,试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。

人教版高中物理选修3-1同步测试《3.5磁场对运动电荷的作用》(二,无答案)

人教版高中物理选修3-1同步测试《3.5磁场对运动电荷的作用》(二,无答案)

高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)课题:磁场对运动电荷的作用(2)预习任务:一、看书弄懂下列概念:1.洛仑兹力的大小和方向的理解2.带电粒子在匀强磁场中的圆周运动, 会计算运动时间和进行其它相关计算.3.会根据洛仑兹力分析有关实际的问题4.掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法二、完成下列题目,并总结:1.质子和α粒子由静止出发经同一电场加速后,沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,则它们在磁场中的各运动参量之间的关系是:()A、速度之比为2:1B、半径之比为1:2C、周期之比为1:2D、角速度之比为1:12.如图所示,一束电子的电量为e,以速度v垂直射入磁感应强度为B 、宽度为d的有界匀强磁场中,穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间又是多少?课堂活动学习目标:1.加深对洛仑兹力的大小和方向的理解2.掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法3.会根据洛仑兹力分析有关实际的问题重点难点:带电粒子在磁场中的运动的分析方法。

活 动 一:无约束情况下的运动性质1.当带电粒子所受合外力为零时, 将做_____________运动或__________. 合外力恒定且与初速度同向时做_____________运动. 常见情况有:(1)洛伦兹力为零(即V 与B 平行) , 重力与电场力平衡, 做____________运动; 或重力与电场力的合力恒定做__________________运动.(2)洛伦f 与速度V 垂直, 且与重力和电场力的合力(或其中一种力)平衡, 做_________. 例1. 在如图所围成的区域内, 存在场强为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场. 己知从左方水平射入的电子, 穿过该区域时未发生偏转, 设重力忽略不计, 则在该区域中的E 和B 的方向可能是 ( )A. E 和B 沿水平方向, 并与电子运动的方向相同B. E 和B 沿水平方向, 并与电子运动的方向相反C. E 竖直向上, B 垂直纸面向外D. E 竖直向上, B 垂直纸面向里活动 2.当带电粒子所受合外力充当向心力, 带电粒子做匀速圆周运动, 通常情况下, 重力和电场力为恒力, 都不能提供向心力, 所以一般情况下重力恰好与电场力相平衡, 洛伦和提供向心力.例 2. 如图所示, 一带电微粒在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内作匀速圆周运动, 则微粒带电性质和环绕方向分别是 ( )A.带正电, 逆时针B.带正电, 顺时针C.带负电, 逆时针D.带负电, 顺时针活动3.当带电微粒所受的合外力的大小、方向均不断变化时, 则粒子将作非匀变速曲线运动例2如图所示,在OXY 平面内,第一象限内有匀强电场,场强大小为E ,方向沿Y 轴正方向。

人教版高中物理选修3-1第五节 磁场对运动电荷的作用力同步试题

人教版高中物理选修3-1第五节 磁场对运动电荷的作用力同步试题

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第五节磁场对运动电荷的作用力同步试题一、选择题:1、关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系,下列说法中正确的是()A、f、B、v三者必定均相互垂直B、f必定垂直于B、v,但B不一定垂直vC、B必定垂直于f,但f不一定垂直于vD、v必定垂直于f,但f不一定垂直于B2、有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中,正确的是()A、电荷在磁场中一定受磁场力的作用B、电荷在电场中一定受电场力的作用C、电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D、电荷若受磁场力,则受力方向与该处磁场方向垂直3、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1:4,电量之比为1:2,则两带电粒子受洛仑兹力之比为()A、2:1B、1:1C、1:2D、1:44、如图所示,在电子射线管上方平行放置一通电长直导线,则电子射线将()A、向上偏B、向下偏C、向纸内偏D、向纸外偏5、图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是()A、大小为B/v,粒子带正电时,方向向上B、大小为B/v,粒子带负电时,方向向上C、大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关D、大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关6、如图所示,一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速率()A、变大B、变小C、不变D、条件不足,无法判断7、设匀强磁场方向沿z轴正向,带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y 轴正向,如图所示,则该带负电的粒子速度方向为()A、一定沿x轴正向B、一定沿x轴负向C、可能在xOz平面内D、可能在xOy平面内8、如图所示,绝缘劈两斜面光滑且足够长,它们的倾角分别为α、β(α<β=,处在垂直纸面向里的匀强磁场中,将质量相等,带等量异种电荷的小球A和B同时从两斜面的顶端由静止释放,不考虑两电荷之间的库仑力,则()A、在斜面上两球做匀加速运动,且a A<a BB、在斜面上两球都做变加速运动C、两球沿斜面运动的最大位移s A<s BD、两球沿斜面运动的时间t A<t B二、填空题:1、如图所示,各带电粒子均以速度v射入匀强磁场,其中图C中v的方向垂直纸面向里,图D中v的方向垂直纸面向外,试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。

人教版高中物理选修3-1磁场对运动电荷的作用力同步练习(5).docx

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磁场对运动电荷的作用同步练习
1、如图中表示磁场B,正电荷运动方向和磁场对电荷作用力F的相互关系图,这四个图中画得正确的图是(其中B、F、V两两垂直)()
2、下列说法正确的是()
A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力作用
B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.洛伦兹力即不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的动量
D.洛伦兹力对带电粒子永不做功
3、如图所示,一束质量、速率、带电量均未知的正离子射入正交的电磁场区域,
发现有些离子毫无偏移地通过这一区域,对这些离子来说,它
们一定具有()
A.相同的速率 B.相同的电量
C.相同的质量 D.速率、电量、质量相同
4、如图所示,质量为m的带正电的小球能沿着竖直墙竖直滑下,磁感应强度为B的匀强磁场,方向水平并与小球运动方向垂直,若小球带正电量q,球与墙面
的动摩擦因数为,则小球下落的最大速度为多大?
5、摆线长为L,摆球质量为m带正电量q的单摆从如图所示位置A摆下,到最低处时便在一个磁感应强度为B的匀强磁场中运动,摆动平面垂直磁场,若图
中,摆球从A起第一次到最低处时,摆线上的拉力为。

参考答案
1、D
2、D
3、A
4、
5、。

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课题:磁场对运动电荷的作用(3)
预习任务:
一、看书弄懂下列概念:
1掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法
2.质谱仪、回旋加速器、速度选择器等的基本原理及应用。

二、完成下列题目,并总结:
1.长方体金属放在匀强磁场中, 有电流通过金属块, 如图所示, 则下面说法中正确的是( )
A.金属块上、下表面电势相等
B.金属块上表面电势高于下表面电势
C.金属块上表面电势低于下表面电势
D.无法比较上、下表面的电势高低
2如图所示, 一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里, 结果发现有些离子保持原来的运动方向, 未发生任何偏转, 如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中, 发现这些离子又分裂为几束, 对这些进入后一磁场的离子, 可得出结论( )
A.它们的动能一定各不相同
B.它们的电量一定各不相同
C.它们的质量一定各不相同
D.它们的电量与质量之比一定各不相同
课堂活动
学习目标:
1掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法
2.质谱仪、回旋加速器、速度选择器等的基本原理及应用。

重点难点:带电粒子在复合场中的运动
活动一:复合场问题:
复合场是指重力场、电场和磁场的复合场。

分析时应注意:
1、洛仑兹力永远与速度方向垂直,不对带电粒子做功;
2、重力和电场力做功都与路径无关,只由初末位置决定。

当重力和电场力做功不为零时,粒子的动能变化,因而洛仑兹力也随速率的变化而变化,从而引起加速度的变化,使粒子做变加速运动。

活动二:速度选择器原理
如下图1所示,不计重力的带电粒子从小孔S1水平射入,匀速通过复合场(电场和磁场),并从小孔S2水平射出,需要满足条件:v=
活 动三:质谱仪原理
如图,若速度选择器区域内的电场强度为E ,匀强磁场的磁感应强度为B2,在偏转中偏转半径为R ,则同位素离子的质量为 活动四:例题分析 例1. 如图所示, 匀强电场方向和匀强磁场方向互相垂直, 己知磁感强度为0.1T, 两板间距为2cm , 若速度为3×106m/s 的电子穿过正交电磁场时, 不改变方向, 则 ( )
A.上板带正电
B.下板带正电
C.两板间电压6×103V
D.两板间电压1.5×103V
例 2. 图为质谱仪的示意图, 速度选择器部分的匀强
电场的 场强E=1.2×103V/m , 匀强磁场的磁感应强度为
B 1=0.6T , 偏转分离器的磁感应强度为B 2=0.8T. 求:(1)能通过
速度选 择器的粒子速度多大?(2)质子和氘核进入偏转分离器
后打在
照相底片上的条纹之间的距离d 为多少? 作业18 磁场对运动电荷的作用(3)
1.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横载面的流体的体积). 为了简化, 假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道, 其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c. 流量计的两端与输送流体的管道相连接, 图中流量计的上、下两面是金属材料, 前后两面是绝缘材料, 现于流量计所在处加磁感强度为B 的匀强磁场, 磁场方向垂直于前后两面, 当导电流体稳定地流经流量计时, 在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接, I 表示测得的电流值. 己知流体的电阻率为ρ, 不计电流表的内阻, 则可求得流量为 ( )
A.
)(a c bR B I ρ+ B. )(c
b aR B I ρ+ C. )(b a cR B I ρ+ D. )(a b
c R B I ρ+ 2、将一束等离子体( 即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒, 而从整体来说呈中性)喷射人磁场,磁场中有两块金属板 A 、B ,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.在磁极配置如图所示的情况下,下列说法中正确的是 ( )
A .金属板 A 上聚集正电荷,金属板
B 上聚集负电荷
B .金属板 A 上聚集负电荷,金属板 B 上聚集正电荷
C .金属 板B 的电势高于金属板 A 的电势
D .通过电阻 R 的电流方向由 a 到 b
3、如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B =1.0
T ,水平方向的匀强电场,场强 E =10
N/C ,有一带正电的微粒,质量 m = 2×10-6 kg ,电量 q = 2×10-6 C ,处在电 、磁叠加场中,在图示平面内做匀速直线运动。

若取 g =10m/s 2 ,求这个带
电微粒的运动方向和速度的大小?
4.如图所示为电磁流量计的示意图,直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内,有可以导电的液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直液体流动方向而穿过一段圆形管道。

若测得管壁内a、b两点的电势差为U,试求管中
液体的流量Q为多少?
5.如图所示,磁感应强度为B,电场强度为E。

一束质量为m、带电
量为+q的粒子,从两平行带电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度
V0飞入场区,这时粒子恰能沿直线穿过场区(不计重力)。

则E和B的
关系如何?若撤去B,保留E或撤去E保留B,粒子侧向位移关系如何?
6. 图为磁流体发电机的示意图, 设两金属板间的距离为d , 两极板间匀强磁场的磁感应强度为B ,
等离子体垂直进入磁场的速度为V , 单个离子所带的是电量为q , 离子通道(即两极板的所围空间)
的等效电阻为r , 负载电阻为R , 求:(1)该发电机的电动势(2)发电机的总功率
例4.如图所示,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I、Ⅱ中,A2A4与A1A3的夹角为600。

一质量为
m,带电量为+q的粒子以某一速度从I区的边缘点A1处沿与A1A3成300角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4处射出磁场。

已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求I区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小(忽略粒子重力)。

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