高中物理磁场经典计算题训练 人教版
高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)
高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)高中物理《磁场》典型题(经典推荐)一、单项选择题1.下列说法中正确的是：A。
在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零。
B。
放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量 q 发生变化时，该检验电荷所受电场力 F 与其电荷量 q 的比值保持不变。
C。
在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零。
D。
磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定。
2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。
如关系式 U=IR，既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了 V（伏）与 A（安）和Ω（欧）的乘积等效。
现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J （焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）和 T（特），由他们组合成的单位都与电压单位 V（伏）等效的是：A。
J/C 和 N/CB。
C/F 和 T·m2/sC。
W/A 和 C·T·m/sD。
W·Ω 和 T·A·m3.如图所示，重力均为 G 的两条形磁铁分别用细线 A 和B 悬挂在水平的天花板上，静止时，A 线的张力为 F1，B 线的张力为 F2，则：A。
F1=2G，F2=GB。
F1=2G，F2>GC。
F1GD。
F1>2G，F2>G4.一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在 1s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在 1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为：A。
1/2B。
1C。
2D。
45.如图所示，矩形 MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有 5 个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示，由以上信息可知，从图中 a、b、c 处进入的粒子对应表中的编号分别为：A。
人教版高中物理选修3-1专题 带电粒子在磁场中的运动练习(含答案)
(2)如果某次实验时将磁场 O 的圆心往上移了 R ，其余条件均不变，质子束能在 OO′ 连线 2
的某位置相碰，求质子束原来的长度 l0 应该满足的条件。
【答案】(1)
v
=
2v0 ； B
=
2mv0 eR
(2)
l0
+3 3+6 12
【解析】
【详解】
解：(1)对于单个质子进入加速电场后，则有： eU0
=
【答案】（1） vA
=
2k k +1
qBL m
（2）1（3） k
=
5 7
或k
=
1 3
；t
=
3 m 2qB
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设 P、A 碰后的速度分别为 vP 和 vA，P 碰前的速度为 v = qBL m
由动量守恒定律： kmv = kmvP + mvA
5 / 28
由机械能守恒定律：
1 2
kmv2
=
1 2
kmvP2
+
1 2
mvA2
解得：
vA
=
2k k +1
qBL m
（2）设
A
在磁场中运动轨迹半径为
R，
由牛顿第二定律得：
qvA B
=
mvA2 R
解得： R = 2k L k +1
由公式可得 R 越大，k 值越大
如图 1，当 A 的轨迹与 cd 相切时，R 为最大值， R = L 求得 k 的最大值为 k = 1
qB2L ；质量为 km 的不带电绝缘小球 P，以大小为 qBL 的初速度沿 bf 方向运动．P 与 A
人教版高中物理选修31磁场专项练习和解析
选修3-1磁场专项练习2一．选择题（共7小题）1．（2019•上海）如图，通电导线MN及单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（）A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里解：金属线框abcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况．若MN中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小．根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abcd感应电流方向为顺时针，再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而左边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右．故B正确，ACD错误．故选B 2．（2009•广东）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（）A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到达地面时的动能及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答：解：小滑块受力如图所示；A、F洛=QVB，滑动摩擦力F=μFN=μ（mgcosθ+QvB），随速度增加而变大，A错误．B、若滑块滑到底端已达到匀速运动状态，摩擦力F=mgsinθ=μ（mgcos θ+QvB），则v=（﹣cosθ），可看v随B的增大而减小，B越大滑块动能越小；若在滑块滑到底端时还处于加速运动状态，则B越大时，滑动摩擦力F越大，滑块克服阻力做功越多，由动能定理可知，滑块到达斜面底端的速度越小，动能越小，B错误．C、滑块沿斜面向下运动，由左手定则可知，洛伦兹力垂直于斜面向下，故C正确；D、滑块之所以开始能动，是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力，B 很大时，一旦运动，不会停止，最终做匀速直线运动，故D错误．故选C．3．（2019•西城区模拟）如图所示，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是（ B ）A．B．C．D．4．（2009•金山区二模）如图所示，矩形线框abcd，及条形磁铁的中轴线位于同一平面内，线框内通有电流I，则线框受磁场力的情况（）A．ab和cd受力，其它二边不受力B．ab和cd受到的力大小相等方向相反C．ad和bc受到的力大小相等，方向相反D．以上说法都不对解：A、各边都处在磁场中，各边电流方向都及磁场方向不平行，都受到安培力的作用，故A错误；B、ab边所处位置磁感应强度大，cd 边所处位置磁感应强度小，而两边电流大小相等，由F=BILsinθ可知两边所受安培力不相等，故B错误；C、ad边及bc边关于条形磁铁对称，它们所处的磁场强度大小相等，两边长度及电流大小相等，由F=BILsinθ可知，两边所受安培力大小相等，由左手定则可知安培力的方向相同，故C错误；D、由上可知，故D正确，5．（2019•宿州一模）如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B1、B2．今有一个质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线．则以下说法正确的是（）A．电子的运行轨迹为PDMCNEP B．电子运行一周回到P用时为T=C．B1=4B2 D．B1=2B2解：A、根据左手定则可知：电子从P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1时，受到的洛伦兹力方向向上，所以电子的运行轨迹为PDMCNEP，故A正确；B、电子在整个过程中，在匀强磁场B1中运动两个半圆，即运动一个周期，在匀强磁场B2中运动半个周期，所以T=+，故B错误；C、由图象可知，电子在匀强磁场B1中运动半径是匀强磁场B2中运动半径的一半，根据r=可知，B1=2B2，故C错误，D正确．故选：AD．6．（2019•海南）空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是（）A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大解：A、入射速度不同的粒子，若它们入射速度方向相同，则它们的运动也一定相同，虽然轨迹不一样，但圆心角却相同．故A错误；B、在磁场中半径，运动圆弧对应的半径及速率成正比，故B正确；C、在磁场中运动时间：（θ为转过圆心角），虽圆心角可能相同，但半径可能不同，所以运动轨迹也不同，故C错误；D、由于它们的周期相同的，在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角也一定越大．故D正确；故选：BD二．解答题（共5小题）7．（2019•南充一模）如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，及水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆及B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向上的拉力作用，拉力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，问（sin37°≈0.6；cos37°≈0.8）（1）小环带什么电？（2）小环滑到P处时的速度多大？解：（1）环所受洛伦兹力及杆垂直，只有洛伦兹力垂直于杆向上时，才能使环向上拉杆，由左手定则可知环带负电．（2）设杆拉住环的力为T，由题可知：T=0.4mg在垂直杆的方向上对环有：qvB=T+mgcos37°即qvB=0.4mg+0.8mg解得：答：（1）小环带负电；（2）小环滑到P处时的速度为：．8．（2019•西城区模拟）如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，及水平方向成θ角．杆上套一个质量为m、电量为+q的小球．小球及杆之间的动摩擦因数为μ．从A点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动．设磁场区域很大，杆很长．已知重力加速度为g．求：（1）定性分析小球运动的加速度和速度的变化情况；（2）小球在运动过程中最大加速度的大小；（3）小球在运动过程中最大速度的大小．解：（1）由于洛伦兹力作用下，导致压力减小，则滑动摩擦力也减小，所以加速度增加，当洛伦兹力大于重力的垂直于杆的分力时，导致滑动摩擦力增大，从而出现加速度减小，直到处于受力平衡，达到匀速直线运动．因此小球先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动．（2）当杆对小球的弹力为零时，小球加速度最大．小球受力如图1所示根据牛顿第二定律mgsinθ=ma解得：a=gsinθ（3）当小球所受合力为零时，速度最大，设最大速度为vm小球受力如图2所示根据平衡条件qvmB=N+mgcosθmgsinθ=f滑动摩擦力f=μN解得：答：（1）先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动；（2）小球在运动过程中最大加速度的大小gsinθ；（3）小球在运动过程中最大速度的大小为．9．质量m=1.0×10﹣4kg的小物体，带有q=5×10﹣4C的电荷，放在倾角为37°绝缘光滑斜面上，整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示，物块由静止下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面，斜面足够长，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：（1）物块带何种电荷；（2）物块离开斜面时的速度；（3）物块在斜面上滑行的最大距离．解：（1）由题意可知：小滑块受到的安培力垂直斜面向上．根据左手定则可得：小滑块带负电．（2）当物体离开斜面时，弹力为零，因此有：Bqv=mgcosα，故．故物块离开斜面时的速度为3.2m/s．（3）由于斜面光滑，物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动，故有：v2=2al mgsinθ=ma所以代人数据解得：l≈0.85m．故物块在斜面上滑行的最大距离为：l≈0.85m．10．（2019•天津）在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点及x轴正方向成60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求（1）M、N两点间的电势差U MN；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（3）粒子从M点运动到P点的总时间t．解：（1）粒子在第一象限内做类平抛运动，进入第四象限做匀速圆周运动．设粒子过N点的速度为v，有得：v=2v0粒子从M点到N 点的过程，由动能定理有：解得：（2）粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动（如图所示），半径为O′N，有：解得：（3）由几何关系得：ON=rsinθ设粒子在电场中运动的时间为t1，则有：ON=v0t1粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为：设粒子在磁场中运动的时间为t2，有：得：运动的总时间为：t=t1+t2即：11．（2019•资阳模拟）如图，xOy平面的第Ⅱ象限的某一区域有垂直于纸面的匀强磁场B1，磁场磁感应强度B1=1T，磁场区域的边界为矩形，其边分别平行于x、y轴．有一质量m=10﹣12kg、带正电q=10﹣7C 的a粒子从O点以速度v0=105m/s，沿及y轴正向成θ=30°的方向射入第Ⅱ象限，经磁场偏转后，从y轴上的P点垂直于y轴射入第Ⅰ象限，P点纵坐标为y P=3m，y轴右侧和垂直于x轴的虚线左侧间有平行于y轴的匀强电场，a粒子将从虚线及x轴交点Q进入第Ⅳ象限，Q 点横坐标x Q=6m，虚线右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B2，其磁感应强度大小仍为1T．不计粒子的重力，求：（1）磁场B1的方向及a粒子在磁场B1的运动半径r1；（2）矩形磁场B1的最小面积S和电场强度大小E；（3）如在a粒子刚进入磁场B1的同时，有另一带电量为﹣q的b粒子，从y轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，a、b粒子将发生迎面正碰，求M点纵坐标y M以及相碰点N的横坐标x N．12（2009•天津）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向及x轴的方向夹角为θ．不计空气阻力，重力加速度为g，求（1）电场强度E的大小和方向；（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；（3）A点到x轴的高度h．解答：解：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡，有qE=mg，得到E=重力的方向竖直向下，则电场力方向竖直向上，由于小球带正电，故场强度方向竖直向上．（2）小球做匀速圆周运动，设其设半径为r，由几何关系知 r==小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，设小球做圆周运动的速为v，有qvB=m得v==由速度分解知v0=vcosθ代入得到 v0=（3）根据机械守恒定律，有mgh+= h=将v0，v代入得到h=答：（1）电场强度E的大小为，方向竖直向上；（2）小球从A点抛出时初速度v0=；（3）A点到x轴的高度h=．第 11 页。
(文末附答案)人教版2022年高中物理磁场典型例题
(每日一练)(文末附答案)人教版2022年高中物理磁场典型例题单选题1、在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边D．与ab边垂直，指向右边2、如图所示，小磁针的N极指向正确的是（）A．a B．b C．c D．d3、CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。
图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。
图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。
则（）A．M处的电势高于N处的电势B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移4、在如图所示的空间中，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，沿着z轴方向电势升高B．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大，沿着z轴方向电势降低C．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变，沿着z轴方向电势升高D．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变，沿着z轴方向电势降低5、取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（）A．0B．0.5B C．B D．2 B6、如图所示，在M、N处存在与纸面垂直，且通有大小相等、方向相反电流的长直导线，已知a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。
第一学期人教版高二物理选修31《磁场》专题复习训练含答案
第一学期人教版高二物理选修31《磁场》专题复习训练含答案1.(2019·新课标全国卷Ⅰ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,以下说法正确的选项是( )A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C .安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角没关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小必然变为原来的一半2.(2019·新课标全国卷Ⅱ多项选择)如图为某磁谱仪部分构件的表示图。
图中, 永磁铁供应匀强磁场,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,以下说法正确的选项是( )A.电子与正电子的偏转方向必然不相同B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径必然相同C .仅依照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,它在磁场中运动轨迹的半径越小3.(2019·海南高考多项选择)以下说法中,吻合物理学史实的是( )A.亚里士多德认为,必定有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就静止B.牛顿认为,力是物体运动状态改变的原因,而不是物体运动的原因C .麦克斯韦发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场D.奥斯特发现导线通电时,导线周边的小磁针发生偏转4.(2019·海南高考多项选择)如图,两根平行长直导线相距2l ,通有大小相等、方向相同的恒定电流; a、b、c 是导线所在平面内的三点,左第1页/共15页、l 和3l。
关于这三点处的磁感觉强度,以下判断正侧导线与它们的距离分别为l2确的是( )A.a处的磁感觉强度大小比c 处的大B.b、c两处的磁感觉强度大小相等C.a、c两处的磁感觉强度方向相同D.b处的磁感觉强度为零5.(2019·全国卷Ⅱ多项选择)指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针,下列说法正确的选项是( )A.指南针可以仅拥有一个磁极B.指南针可以指向南北,说明地球拥有磁场C .指南针的指向会碰到周边铁块的搅乱D.在指南针正上方周边沿指针方向放置素来导线,导线通电时指南针不偏转6.(2019·全国卷Ⅱ多项选择)有两个匀强磁场所区Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感觉强度是Ⅱ中的k 倍,两个速率相同的电子分别在两磁场所区做圆周运动,与Ⅰ中运动的电子对照,Ⅱ中的电子( )A.运动轨迹的半径是Ⅰ中的k 倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k 倍C .做圆周运动的周期是Ⅰ中的k 倍D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等7.(2019·全国卷Ⅰ)两相邻匀强磁场所区的磁感觉强度大小不相同、方向平行。
高中物理磁场习题200题(带答案解析)
WORD格式整理一、选择题1．如图所示，一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中．其中电荷不受洛仑兹力的是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】由图可知，ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直，所以受到的洛伦兹力都等于qvB，而图C中，带电粒子运动的方向与磁场的方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力的作用．故C正确，ABD错误．故选C.2．如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是( )A. B. C. D.【答案】D【解析】A中电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；B图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；C图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；D图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确；故选D.点睛：因磁场一般为立体分布，故在判断时要注意区分是立体图还是平面图，并且要能根据立体图画出平面图，由平面图还原到立体图.3．下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向，其中图示正确的是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】根据左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，可得：A、电流与磁场方向平行，没有安培力，故A错误；B、安培力的方向是垂直导体棒向下的，故B错误；C、安培力的方向是垂直导体棒向上的，故C正确；D、电流方向与磁场方向在同一直线上，不受安培力作用，故D错误．故选C.点睛：根据左手定则直接判断即可，凡是判断力的方向都是用左手，要熟练掌握，是一道考查基础的好题目.4．如图所示，水平地面上固定着光滑平行导轨，导轨与电阻R连接，放在竖直向上的匀强磁场中，杆的初速度为v0，不计导轨及杆的电阻，则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图像正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】导体棒受重力、支持力和向后的安培力；感应电动势为：E=BLv感应电流为：I=II安培力为：I=III=I 2I2II=II=I△I△I故：I 2I2II△I＝I△I求和，有：I 2I2I∑I△I＝I∑△I故：I 2I2II＝I(I0−I)故v与x是线性关系；故C正确，ABD错误；故选：C．5．如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，粒子仅受磁场力作用，分别从AC边上的P、Q两点射出，则( )A. 从P射出的粒子速度大B. 从Q射出的粒子速度大C. 从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD【解析】试题分析：粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论．WORD 格式整理粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：I =I 2II ，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期I =2II II ，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故D 正确，C 错误；如图，粒子在磁场中做圆周运动，分别从P 点和Q 点射出，由图知，粒子运动的半径I I <I I ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径I =II II知粒子运动速度I I <I I ，故A 错误B 正确；【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式I =II II ，周期公式I =2II II ，运动时间公式I =I 2I I ，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，6．在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处，各有一条长直导线垂直纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c 点的导线所受安培力的方向( )A. 与ab 边平行，竖直向上B. 与ab 边垂直，指向右边C. 与ab 边平行，竖直向下D. 与ab 边垂直，指向左边【答案】D【解析】试题分析：先根据右手定则判断各个导线在c 点的磁场方向，然后根据平行四边形定则，判断和磁场方向，最后根据左手定则判断安培力方向导线a 在c 处的磁场方向垂直ac 斜向下，b 在c 处的磁场方向垂直bc 斜向上，两者的和磁场方向为竖直向下，根据左手定则可得c 点所受安培力方向为与ab 边垂直，指向左边，D 正确；7．下列说法中正确的是( )A. 电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B. 在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培【答案】B【解析】电场线是从正电荷开始，终止于负电荷，不是封闭曲线，A 错误；麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，B 正确；安培发现了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，CD 错误；8．在如图所示的平行板电容器中，电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直，一带正电的粒子q 以速度v 沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转（忽略重力影响）。
人教版高中物理选修3-1几种常见的磁场 典型例题和习题精选.docx
高中物理学习材料桑水制作几种常见的磁场典型例题和习题精选典型例题例 1 如图所示为通电螺线管的纵剖面，“×”和“·”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出，试画出a、b、c、d四个位置上小磁场静止时N极指向．解析：根据安培定则可知，螺线管内部磁感线方向从右到左，再根据磁感线为闭合曲线的特点．即可画出图中通电螺线管的磁感线．分布示意图线上各点的切线方向，就是小磁针在该点处N极的受力方向，于是小磁针静止时在a、b、c、d指向分别为向左、向左、向左、向右．例 2 如图所示，一带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右解析：从左向右看圆盘顺时针转动，环形电流方向为逆时针方向，由安培定则可知，环的左侧相当于磁铁的N极，故小磁针最后平衡时N极沿轴线向左．本题应选C答案．关于电子绕核转动形成等效电流例3 电子绕核旋转可等效为一环形电流，已知氢原子中的电子电量为e，以速率V在半径为r的轨道上运动，求等效电流．解析：氢原子核外电子绕核运转，等效于环形电流，在一个周期内，通过的电量为e，则可知等效电流。
习题精选1、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向。
其中（a）、（b）为平面图，（c）、（d）为立体图。
2、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相（填“同”或“反”）。
3、在条形或蹄形铁芯上绕有线圈，根据如图所示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向。
4、有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在Z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿（）A．y轴正方向 B．y轴负方向C．Z轴正方向 D．Z轴负方向5、关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是A、磁感线可以形象地描述各点磁场的方向．B、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的．C、磁感线是磁场中客观存在的线．D、磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止．6、如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为极，螺线管的a端为极．7、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将（）A、互相吸引．B、互相排斥．C、不发生相互作用．D、无法判断．8、如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（）A、向右飞行的正离子．B、向左飞行的正离子．C、向右飞行的负离子．D、向左飞行的负离子．9、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将：A、吸引B、排斥C、保持静止D、边吸引边转动．10、关于磁现象的电本质下列说法正确的是（）A．一切磁现象都源于电流或运动电荷B．有磁必有电，有电必有磁C．一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化11、关于安培分子电流假说的说法正确的是（）A．安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说B．为了解释磁铁产生磁场的原因，安培提出了假说C．事实上物体内部并不存在类似的分子电流D．根据后来科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流以假说相符12、如图所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性如何（）A．C棒未被磁化B．A棒左端为N极C．B棒左端为S极D．C棒左端为S极13、关于磁性材料的说法正确的是（）A．不同物质的磁化程度不同 B．顺磁性物质被磁化后磁性较强C．磁化后容易去磁的磁性物质叫硬磁性物质D．磁化后不容易去磁的物质叫软磁性物质参考答案：1、略2、N 同3、略4、A5、AB．6、正，S．7、A．8、BC．9、A．10、AD 11、BD 12、C 13、A。
人教版高中物理选修1--1第2章 磁场练习附答案
人教物理选修1--1第2章磁场练习附答案人教选修1—1第二章磁场1、一个磁场的磁感线如图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针将()A．逆时针转动,直到S极指向右B．顺时针转动,直到N极指向右C．一直顺时针转动D．一直逆时针转动2、如图所示,当开关S闭合时电磁铁和物体ab相互吸引,则正确的说法是()A．ab一定是磁铁,且a端一定是N极B．ab一定是磁铁,且a端一定是S极C．ab可能是磁铁,且a端是S极D．ab仅是一块铁,而不是磁铁3、(双选)下列说法正确的是()A．若某电荷在某处不受到电场力作用,则该处电场强度为零B．若一小段通电导线在某处不受到磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C．电场中某点的电场强度,在数值上等于一个电荷在该点受到的电场力与一个电荷电量的比值D．磁场中某点的磁感应强度,在数值上等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值4、如图所示,带正电的不计重力的粒子,沿水平向右的方向垂直进入磁场,关于其运动情况,下列说法中正确的是()A．如图中轨迹1所示B．如图中轨迹2所示C．如图中轨迹3所示D．垂直纸面向里运动5、(双选)关于磁性材料被磁化的原因,下列说法中正确的是()A．磁性材料被磁化时,分子电流的取向完全一致B．磁性材料被磁化时,分子电流的取向趋向一致C．磁化越厉害,分子电流的取向趋向一致的程度越高D．磁化前,磁性材料中几乎没有分子电流,故不显磁性6、如图所示,小磁针放置在匀强磁场中,小磁针静止时的指向正确的是()7、(双选)如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时,磁针的S 极向纸内偏转．这束带电粒子束可能是()A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束8、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．如图为美国试验所采用的电磁轨道,该轨道长7.5 m,宽1.5 m．若发射质量为50 g的炮弹从轨道左端初速度为零开始加速,当回路中的电流恒为20 A时,最大速度可达3 km/s.轨道间所加磁场为匀强磁场,不计空气及摩擦阻力．下列说法正确的是()A．磁场方向为竖直向下B．磁场方向为水平向右C．磁感应强度的大小为103 TD．电磁炮的加速度大小为3×105 m/s29、匀强磁场中一个运动的带电粒子,受到洛伦兹力F的方向如图所示,则该粒子所带电性和运动方向可能是()A．粒子带负电,向下运动B．粒子带正电,向左运动C．粒子带负电,向上运动D．粒子带正电,向右运动10、电磁铁的铁芯应该是()A．磁化后磁性不易消失的磁性材料B．磁化后不易保持磁性的磁性材料C．磁化后磁性不能完全消失的磁性材料D．以上材料均可以11、如图所示,一个小磁针位于圆心,且与圆在同一竖直平面内,现使一个带负电小球在竖直平面内沿圆周逆时针高速旋转,则()A．小磁针的N极向纸面里转B．小磁针的N极向纸面外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动12、如图为某一磁场中画出的一条磁感线,能确定a、b两点磁场的强弱吗？为什么？13、思考判断(1)磁感应强度的单位是特斯拉．( )(2)由公式B＝FIL可知B与F成正比,与IL成反比．( )(3)小磁针的N极在磁场中某点的受力方向,就是这点的磁感应强度方向．( )(4)安培力的方向与磁感应强度的方向相同．( )(5)电动机是利用通电线圈在磁场中受安培力来工作的．( )(6)电动机将电能转化为机械能．( )(7)在左手定则中,大拇指所指方向为电流方向．( ) 14、普通录音机是通过一个磁头来录音的．磁头的结构如图所示,在一个环形铁芯上绕一组线圈,铁芯有个缝隙,工作时,磁带就贴着缝隙移动．录音时,磁头线圈跟微音器相连,磁带上涂有一层磁粉,磁粉能被磁化且有剩磁．微音器的作用是把声音变化转化成电流变化,问普通录音机是根据物理学什么来工作的？2020--2021人教物理选修1--1第2章磁场练习附答案人教选修1—1第二章磁场1、一个磁场的磁感线如图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针将()A．逆时针转动,直到S极指向右B．顺时针转动,直到N极指向右C．一直顺时针转动D．一直逆时针转动【答案】B[因为小磁针N极受磁场力的方向就是磁场的方向,故选项B正确．] 2、如图所示,当开关S闭合时电磁铁和物体ab相互吸引,则正确的说法是()A．ab一定是磁铁,且a端一定是N极B．ab一定是磁铁,且a端一定是S极C．ab可能是磁铁,且a端是S极D．ab仅是一块铁,而不是磁铁【答案】C[S闭合时,螺线管就产生了磁场,且右边是N极,若ab是磁铁,则左边是S极;也可能ab是一块铁．]3、(双选)下列说法正确的是()A．若某电荷在某处不受到电场力作用,则该处电场强度为零B．若一小段通电导线在某处不受到磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C．电场中某点的电场强度,在数值上等于一个电荷在该点受到的电场力与一个电荷电量的比值D．磁场中某点的磁感应强度,在数值上等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值【答案】AC[磁场不同于电场,如通电导线与磁场平行,则安培力为零,选项B错误,选项A正确;由电场强度的定义可知选项C正确;导线与磁场垂直时才有B＝F IL,故选项D错误．]4、如图所示,带正电的不计重力的粒子,沿水平向右的方向垂直进入磁场,关于其运动情况,下列说法中正确的是()A．如图中轨迹1所示B．如图中轨迹2所示C．如图中轨迹3所示D．垂直纸面向里运动【答案】A[由左手定则可知,选项A正确．]5、(双选)关于磁性材料被磁化的原因,下列说法中正确的是()A．磁性材料被磁化时,分子电流的取向完全一致B．磁性材料被磁化时,分子电流的取向趋向一致C．磁化越厉害,分子电流的取向趋向一致的程度越高D．磁化前,磁性材料中几乎没有分子电流,故不显磁性【答案】BC[磁性材料未被磁化时,内部各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场相互抵消,对外不显磁性;当受到外磁场作用时,各分子电流的取向变得大致相同．]6、如图所示,小磁针放置在匀强磁场中,小磁针静止时的指向正确的是()【答案】B[小磁针静止时N极指的方向就是磁场的方向,也就是磁感线的方向,故选项B正确．]7、(双选)如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时,磁针的S 极向纸内偏转．这束带电粒子束可能是()A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束【答案】BC[S极向里转,表明小磁针所在处的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则知,磁针上方的电流方向水平向左．若是正离子束,其飞行方向是水平向左;若是负离子束,飞行方向是水平向右．]8、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．如图为美国试验所采用的电磁轨道,该轨道长7.5 m,宽1.5 m．若发射质量为50 g的炮弹从轨道左端初速度为零开始加速,当回路中的电流恒为20 A时,最大速度可达3 km/s.轨道间所加磁场为匀强磁场,不计空气及摩擦阻力．下列说法正确的是()A．磁场方向为竖直向下B．磁场方向为水平向右C．磁感应强度的大小为103 TD．电磁炮的加速度大小为3×105 m/s2【答案】C[由左手定则知磁场方向应竖直向上,A、B错误;由v2＝2ax得a＝v2 2x＝6×105 m/s2,D错误;又BIL＝ma,所以B＝maIL＝1.0×103 T,C正确．]9、匀强磁场中一个运动的带电粒子,受到洛伦兹力F的方向如图所示,则该粒子所带电性和运动方向可能是()A．粒子带负电,向下运动B．粒子带正电,向左运动C．粒子带负电,向上运动D．粒子带正电,向右运动【答案】A[据左手定则,让磁感线穿过掌心,拇指指向F的方向,可判断出四指向上,这样存在两种可能：粒子带正电向上运动或粒子带负电向下运动．而粒子左右运动受力沿上下方向,故A正确,B、C、D错误．]10、电磁铁的铁芯应该是()A．磁化后磁性不易消失的磁性材料B．磁化后不易保持磁性的磁性材料C．磁化后磁性不能完全消失的磁性材料D．以上材料均可以【答案】B[应由软磁性材料做成,磁化后不易保持磁性．故选B.]11、如图所示,一个小磁针位于圆心,且与圆在同一竖直平面内,现使一个带负电小球在竖直平面内沿圆周逆时针高速旋转,则()A．小磁针的N极向纸面里转B．小磁针的N极向纸面外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动【答案】A[带负电的小球在竖直平面内逆时针旋转,形成顺时针方向的环形电流,根据安培定则,可判断出该环形电流的中心磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针的N极向纸面里转,选项A正确．]12、如图为某一磁场中画出的一条磁感线,能确定a、b两点磁场的强弱吗？为什么？[解析]不能确定．因为不知道空间其他位置磁感线的分布情况,从而磁感线的疏密程度无法得知,所以不能判断磁场的强弱．[答案]见解析13、思考判断(1)磁感应强度的单位是特斯拉．( )(2)由公式B＝FIL可知B与F成正比,与IL成反比．( )(3)小磁针的N极在磁场中某点的受力方向,就是这点的磁感应强度方向．( )(4)安培力的方向与磁感应强度的方向相同．( )(5)电动机是利用通电线圈在磁场中受安培力来工作的．( )(6)电动机将电能转化为机械能．( )(7)在左手定则中,大拇指所指方向为电流方向．( ) 【答案】（1）√（2）×（3）√（4）×（5）√（6）√（7）×14、普通录音机是通过一个磁头来录音的．磁头的结构如图所示,在一个环形铁芯上绕一组线圈,铁芯有个缝隙,工作时,磁带就贴着缝隙移动．录音时,磁头线圈跟微音器相连,磁带上涂有一层磁粉,磁粉能被磁化且有剩磁．微音器的作用是把声音变化转化成电流变化,问普通录音机是根据物理学什么来工作的？[解析]声音的变化经微音器转化为电流的变化,变化的电流流过线圈,在铁芯中产生变化的磁场,磁带经过磁头时磁粉被不同程度地磁化,并留下剩磁,这样,声音的变化就被记录成不同程度的磁化．[答案]见解析。
高中物理磁场练习题
高中物理磁场经典计算题训练(一1.弹性挡板围成边长为L=100cm的正方形abcd,固定在光滑的水平面上,匀强磁场竖直向下,磁感应强度为B=0.5T,如图所示.质量为m=2×10-4kg、带电量为q=4×10-3C的小球,从cd边中点的小孔P处以某一速度v垂直于cd边和磁场方向射入,以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失.(1为使小球在最短的时间内从P点垂直于dc射出来,小球入射的速度v 1是多少?(2若小球以v 2=1 m/s的速度入射,则需经过多少时间才能由P点出来?2.如图所示,在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的等边三角形框架DEF,DE中点S处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下,如图(a所示.发射粒子的电量为+q,质量为m,但速度v有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求:(1带电粒子的速度v为多大时,能够打到E点?(2为使S点发出的粒子最终又回到S点,且运动时间最短,v应为多大?最短时间为多少?(3若磁场是半径为a的圆柱形区域,如图(b所示(图中圆为其横截面,圆柱的轴线通过等边三角形的中心O,且a=1013(L.要使S点发出的粒子最终又回到S点,带电粒子速度v的大小应取哪些数值?3.在直径为d的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于圆面指向纸外.一电荷量为q,质量为m的粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场,其速度大小为v 0,方向与AC成α.若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上D点,AD与AC的夹角为β,如图所示.求该匀强磁场的磁感强度B的大小.a b cdAC(a(b4.如图所示,真空中有一半径为R的圆形磁场区域,圆心为O,磁场的方向垂直纸面向内,磁感强度为B,距离O为2R处有一光屏MN,MN垂直于纸面放置,AO过半径垂直于屏,延长线交于C.一个带负电粒子以初速度v 0沿AC方向进入圆形磁场区域,最后打在屏上D点,DC相距23R,不计粒子的重力.若该粒子仍以初速v 0从A点进入圆形磁场区域,但方向与AC成600角向右上方,粒子最后打在屏上E点,求粒子从A到E所用时间.5.如图所示,3条足够长的平行虚线a、b、c,ab间和bc间相距分别为2L和L,ab 间和bc间都有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度分别为B和2B。
人教版高中物理选修3-1《磁场》专题训练
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作《磁场》专题训练带电粒子在复合场中的运动时间：45分钟分值：100分一、选择题每小题6分，共54分）1.（2012江西省吉安市高三期末检）电子在匀强磁场中以某固定的正电荷为中心做顺时针方向的匀速圆周运动图所示•磁场方向与电子的运动平面垂直，磁感应强度为电子的速率为，正电荷与电子的带电量均为£,电子的质量为!，圆周半径为•，则下列判断中正确的是）A・如果耳2V B如，则磁感线一定指向纸内B.如果2磅=〃如，贝y电子的角速度为兽C如果耳2＞〃仞，贝g电子不能做匀速圆周运动D.如果耳2＞〃仞，贝g电子的角速度可能有两个值解析：电子受到库仑力的方向始终指向正电荷，如果洛伦兹力大于库仑力，则洛伦兹力的方向不可能背向正电荷，则无法做围绕正电荷的匀速圆周运动则洛伦兹力的方向也指向正电荷由左手定则可知磁感线一定指向纸里A对;若洛伦兹力为库仑力的二倍!I提供的向心力为・5Be v,由向心力公式1・5Be v=1・5Be^r=maJ2r，故电子做圆周运动的角速岛=3B e2m，故B对；若洛伦兹力小于库仑力，无论洛伦兹力方向是背向还是指向正电荷，合力均指向正电荷可能有两种不同的运动角速度电子一定能做匀速圆周运动，故C错，D对.答案:ABD2.（2012湖南省长沙市第三调研测）如图所示的虚线区域内存在匀强电场和匀强磁场取坐标如图•一带电粒子淮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计重力的影响电场强度E和磁感应强度?的方向可能是）AE和B都沿兀轴方向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和B都沿z轴方向解析：考查复合场问题•当E、B都沿兀轴方向时,粒子不受洛伦兹力，受到的电场力的方向与速度在同一直线粒子做直线运动方向不发生偏转，A对；当E 沿y轴正方向,B沿z轴正方向时，若粒子带正电，则电场力沿y轴正方向，洛伦兹力沿轴负方向，当E=?v B时，粒子做匀速直线运动，当粒子带负电荷时，电场力和洛伦兹力调向，也可平衡，粒子做匀速直线运动,B对；当E沿z轴正方向，，沿y轴正方向，粒子带正电荷时，电场力沿z轴正方向，洛伦兹力也沿轴正方向，不能平衡，粒子带负电荷时，两力均沿:轴负方向，也不能平衡C错；当E、B都沿z轴时，电场力在z轴上，洛伦兹力在轴上，两力不能平衡D错.答案:ABXXXXXXXXXX3・(2012浙江省五校高三联考一个带电粒子在磁场中运动，某时刻速度方向如上图所示带电粒子受到的重力和洛伦兹力的合力的方向恰好与速度方向相反，不计阻力，那么接下去的一小段时间内，带电粒子A・可能做匀减速运动B.不可能做匀减速运动C・可能做匀速直线运动D不可能做匀速直线运动解析：带电粒子在磁场中运动，受重力和洛伦兹力作用，重力做功，粒子的速度发生变化，洛伦兹力也发生变化粒子所受到的合外力也发生变化,所以粒子不可能做匀变速运动由于合外力与速度方向不共线，子也不可能做直线运动，所以、D正确，A、C错误.答案:BDX XXBXXXXXo'X X X X X X X X11\r1r4・（2009北京卷如上图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场•一带电粒不计重力以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的点（图中未标出穿出•若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子风不计重力仍以相同初速度由0点射入，从区域右边界穿出，则粒子b）A・穿出位置一定在T点下方B・穿出位置一定在T点上方C・运动时，在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时，动能一定减小解析：当磁场电场均存在叭=F磁，当撤去磁场保留电场时若该粒子带正电，则穿出位置一定在T点下方，若该粒子带负电，则穿出位置一定在O点上方粒子在电场中运动所受电场力一定做正功势能一定减小，动能一定增加.答案:C5・（2012海南海口2月模拟）如上图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为，带电荷量为，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场小球的带电量不变，小球由静止下滑的过程中）A・小球的加速度一直增大B・小球的速度一直增大，直到最后匀速C・杆对小球的弹力一直减小D.小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变解析：小球由静止加速下滑，=Bq v在不断增大•开始一段，如图洛(a)：F洛V F电水平方向有F洛+f；=F电加速度』g^，其中戶“耳，随着速度的不断增大F.增大，弹力附减小，加速度也增大，当=F洛N洛电时，加速度达到最大•以后如图：F>F，水平方向F=F+F,洛电洛电N随着速度的增大，N也不断增大，摩擦力于=“F N也增大，加速度^=譽^减小，当戶mg时，加速度a=0,此后小球匀速运动•由以上分析可知,加速度先增大后减小A错，B正确；弹力先减小，后增大;错；洛伦兹力F=Bq v，由v 的变化可知D正确.洛mgmg(a)(b)答案:BD6・如下图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率E=B，那么()A・带正电粒子必须沿&方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B・带负电粒子必须沿a方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C・不论粒子电性如何，汤方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D.不论粒子电性如何，沿i方向从右侧进入场区，都能沿直线通过解析:按四个选项要求让粒子进入洛伦兹力与电场力等大反向抵消了的就能沿直线匀速通过磁场.答案:AC7・下图是磁流体发电机原理示意图!■〃极板间的磁场方向垂直于纸面向里•等离子束从左向右进入AXXX―RX勺XB板间•下述正确的是）A・A板电势高于8板，负载K中电流向上B.B板电势高于A板，负载K中电流向上C・A板电势高于B板，负载K中电流向下D.B板电势高于A板，负载K中电流向下解析=等离子束指的是含有大量正、负离子，整体呈中性的离子流，进入磁场后，正离子受到向上的洛伦兹力向板偏，负离子受到向下的洛伦兹力向B板偏•这样正离子聚集在板，而负离子聚集4B板，A板电势高于B板，电流方向从A TT.答案：C测电势差V b才血流8・(2009辽宁卷医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度电磁血流计由一对电极和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的•使用时，两电极b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直如上图所示•由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极b之间会有微小电势差•在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场k液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零•在某次监测中，两触点间的距离mm血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差垢0V磁感应强度的大小为040T则血流速度的近似值和电极b的正负为)A.13m/s a正、b负B・2.7m/s a正、b负C・1・3m/s a负、b正D・2.7m/s a负、b正解析：血液中的粒子在磁场的作用下会在b之间形成电势差，当电场给粒子的力与洛伦兹力大小相等时达到稳定状（态速度选择器原理相E似），血流速度v=B〜1・3m/s又由左手定则可得为正极,b为负极，故选A.答案：A9・如下图所示，带等量异种电荷的平行板之间，存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自点沿曲线4CB运动，到达B点时速度为零,C点是曲线的最低点，不计重力，以下说法正确的是）A・这个粒子带正电荷B・A点和B点必定位于同一水平面上C・在C点洛伦兹力大于电场力D.粒子达至B点后将沿曲线返回点答案：ABC二、解答题共46分）ex(a O ―1—XXX IYIEV10(15分)如上图所示，相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其电场强度和磁感应强度分别为和B ,—个质量为加，带正电荷量为的油滴，以水平速度％从a 点射入，经一段时间后运动到试计算：(1) 油滴刚进入叠加场点时的加速度.(2) 若到达&点时，偏离入射方向的距离为此时速度大小为多大？ 解析：(1)对a 点的油滴进行受力分析，油滴受到竖直向下的重力和电场力，竖直向上的洛伦兹力作用.由牛顿第二定律网吾一一瓯=ma得a _q v 0B -(mg ^Eg)答案:E XXX k 丿 h 丿 l 丿XXXA<IXXX0cXXX X X X X XXXX X X X XXXX X X X XXXX X X X X11(15分)如上图所示，在坐标系rOy的第一象限中存在沿轴正方向的匀强电场，场强大小为•在其他象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里・A是y轴上的一点，它到坐标原点的距离为n C是x轴上的一点，到O 的距离为，一质量为电荷量为的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A 点进入电场区域，继而通过点进入磁场区域，并再次通过A点，此时速度方向与轴正方向成锐角•不计重力作用•试求：(1)粒子经过C点时速度的大小和方向；(2)磁感应强度的大小.解析：⑴以a表示粒子在电场作用下的加速度，有qE=ma①加速度沿y轴负方向•设粒子从A点进入电场时的初速度0，由A点运动到C点经历的时间为，则有l=v0t③由②③式得0=2设粒子从C 点进入磁场时的速度为，垂直于兀轴的分量］=J 2顽 由①④⑤式徹=\v+v=qE^mh^v8设粒子经过C 点时的速度方向与轴的夹角为a ,则有1»皿=才⑦o(2) 粒子经过C 点进入磁场后，在磁场中做速率为的圆周运动•若圆周的半径为R ,则有v设圆心为F ,则PC 必与过C 点的速度垂直，且有C ==PA =&用卩表示PA 与y 轴的夹角，由几何关系得Ros P =Ros a +h Rin fi =l —Rin a加+血. 由⑧⑩⑪式解得尺=沏4h 2+t22mh E由⑥答案:(1)v =严甞，与x 轴的夹角为毗诡;2mhE12(16分)(2011安徽卷如下图所示,在以坐标原点9为圆心、半径为 R 的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为 磁场方向垂直于rQy 平面向里一带正电的粒子不计重力从0点沿y 轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，时间从P 点射出.(1球电场强度的大小和方向.(2) 若仅撤去磁场，带电粒子仍从0点以相同的速度射入经2时间恰从半圆形区域的边界射出•求粒子运动加速度的大小.(3) 若仅撤去电场，带电粒子仍从点射入，但速度为原来的倍，求粒子在磁场中运动的时间.答案(1设带电粒子的质量为m 电荷量为么初速度为劝电场强度为E .可判断出粒子受到的洛伦兹力沿轴负方向，于是可知电场强度沿轴正方向且有qE =q v B 又R =% 则E =BBRt oXX X X \XX和％R \'■XXX jox /XXX /XXXXXXXX在y 方向位移为又由x =(2)仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动由②④式得y =R设在水平方向位移为，因射出位置在半圆形区域边界上,于是X=23R得a*(3) 仅有磁场时，入射速度V =4v ,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为，由牛顿第二定律有V 2qVB =m~r~⑧ 又qE =ma ⑨ 由③⑦⑧⑨式得3R⑩R由几何知识sin a =2r⑪ 即sin a =¥，a =n⑫所以*=益。
高二物理-磁场专题训练及答案(全套)
高中物理磁场专题训练一、磁场、安培力练习题一、选择题1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有[]A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线2．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图1所示，那么这束带电粒子可能是[]A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．问左飞行的负离子束3．铁心上有两个线圈，把它们和一个干电池连接起来，已知线圈的电阻比电池的内阻大得多，如图2所示的图中，哪一种接法铁心的磁性最强[]4．关于磁场，以下说法正确的选项是[]A．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零B．磁场中某点的磁感强度，根据公式B=F/I·l，它跟F，I，l都有关C．磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向D．磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度，即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量5．磁场中某点的磁感应强度的方向[]A．放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B．放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D．通过该点磁场线的切线方向6．以下有关磁通量的论述中正确的选项是[]A．磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大7．如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，[]A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用8．如图4所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将[]A．转动同时靠近磁铁B．转动同时离开磁铁C．不转动，只靠近磁铁D．不转动，只离开磁铁9．通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有[]A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果二、填空题10．匀强磁场中有一段长为的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是______特．11．如图5所示，abcd是一竖直的矩形导线框，线框面积为S，放在磁场中，ab边在水平面内且与磁场方向成60°角，假设导线框中的电流为I，则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于______．12．一矩形线圈面积S＝10-2m2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝1×103Wb，则磁场的磁感强度B______；假设线圈以一条边为轴的转180°，则穿过线圈的磁能量的变化为______；假设线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2＝0°，则Ф＝______．三、计算题13．如图6所示，ab，cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，棒沿导轨作匀速运动；当棒中电流增加到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感强度的大小；14．如图7所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？二、洛仑兹力练习题一、选择题1．如图1所示，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，垂直于磁场方向发射出两个电子1和2，其速度分别为v1和v2．如果v2＝2v1，则1和2的轨道半径之比r1：r2及周期之比T1：T2分别为 [ ]A．r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：2B．r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：1C．r1：r2＝2：1，T1：T2＝1：1D．r1：r2＝1：1，T1：T2＝2：12．如图2所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子． [ ]A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管3．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．电子的动量始终不变D．电子的动能始终不变它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场〔磁场方向垂直纸面向里〕．在图3中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？[ ]5．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图4所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小〔带电量不变〕．从图中可以确定 [ ]A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电 D．粒子从b到a，带负电6．三个相同的带电小球1、2、3，在重力场中从同一高度由静止开始落下，其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场，小球2通过一附加的水平方向匀强磁场．设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3，忽略空气阻力，则 [ ]A．E1＝E2＝E3B．E1＞E2＝E3C．E1＜E2＝E3D．E1＞E2＞E37．真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动．其中a静止，b向右做匀速直线运动，c向左做匀速直线运动，则三油滴质量大小关系为 [ ]A．a最大 B．b最大C．c最大 D．都相等8．一个带正电荷的微粒〔重力不计〕穿过图5中匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转时应采用的方法是[ ]A．增大电荷质量B．增大电荷电量C．减少入射速度D．增大磁感强度E．减小电场强度二、填空题9．一束离子能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，然后进入磁感应强度为B′的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动〔图6〕，则这束离子必定有相同的______，相同的______．10．为使从炽热灯丝发射的电子〔质量m、电量e、初速为零〕能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场〔场强为E〕和匀强磁场〔磁感强度为B〕区域，对电子的加速电压为______．11．一个电子匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用，则电子运动的方向是______．12．一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度I＝______．三、计算题13．如图7所示，一质量m、电量q带正电荷的小球静止在倾角30°、足够长的绝缘光滑斜面．顶端时对斜面压力恰为零．假设迅速把电场方向改为竖直向下，则小球能在斜面上滑行多远？一、磁场、安培力练习题答案一、选择题1．AB 2．BC 3．D 4．D5．CD 6．D 7．A 8．A 9．AB二、填空题三、计算题13．1.2T 14．mg-BIlcosθ，BIlsinθ洛仑兹力练习题答案一、选择题1．B 2．C 3．BD 4．C5．B 6．B 7．C 8．C二、填空题三、计算题三、单元练习题一、选择题1．安培的分子环流假设，可用来解释 [ ]A．两通电导体间有相互作用的原因B．通电线圈产生磁场的原因C．永久磁铁产生磁场的原因D．铁质类物体被磁化而具有磁性的原因2．如图1所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则[ ]A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用3．有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是 [ ]A．氘核 B．氚核C．电子D．质子4．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则 [ ]A．r1＝r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T25．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核．该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图2中a、b所示．由图可以判定 [ ] A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定是垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定6．如图3有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的 [ ]A．速度 B．质量C．电荷 D．荷质比7．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图4所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的选项是 [ ]A．这离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点8．如图5所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内〔磁场水平向内〕，有一离子恰能沿直线飞过此区域〔不计离子重力〕 [ ]A．假设离子带正电，E方向应向下B．假设离子带负电，E方向应向上C．假设离子带正电，E方向应向上D．不管离子带何种电，E方向都向下9．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图6所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有 [ ] A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场10．如图7所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以[ ]A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端11．带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的选项是 [ ]A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变12．关于磁现象的电本质，以下说法中正确的选项是 [ ]A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极二、填空题13．一质子及一α粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中．〔1〕假设两者由静止经同一电势差加速的，则旋转半径之比为______；〔2〕假设两者以相同的动进入磁场中，则旋转半径之比为______；〔3〕假设两者以相同的动能进入磁场中，则旋转半径之比为______；〔4〕假设两者以相同速度进入磁场，则旋转半径之比为______．14．两块长5d，相距d的水平平行金属板，板间有垂直于纸面的匀强磁场．一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度v从左端各处飞入〔图8〕．为了不使任何电子飞出，板间磁感应强度的最小值为______．15．如图9所示，M、N为水平位置的两块平行金属板，板间距离为d，两板间电势差为U．当带电量为q、质量为m的正离子流以速度V0沿水平方向从两板左端的中央O点处射入，因受电场力作用，离子作曲线运动，偏向M板〔重力忽略不计〕．今在两板间加一匀强磁场，使从中央O处射入的正离流在两板间作直线运动．则磁场的方向是______，磁感应强度B＝______．16．如图10所示，质量为m，带电量为+q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两板间距为d，磁感强度为B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域〔重力不计〕．今将磁感强度增大到某值，则粒子将落到极板上．当粒子落到极板上时的动能为______．17．如图11所示，绝缘光滑的斜面倾角为θ，匀强磁场B方向与斜面垂直，如果一个质量为m，带电量为-q的小球A在斜面上作匀速圆周运动，则必须加一最小的场强为______的匀强电场．18．三个带等量正电荷的粒子a、b、c〔所受重力不计〕以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中，轨迹如图12，则可知它们的质量m a、m b、m c大小次序为______，入射时的初动量大小次序为______．19．一初速为零的带电粒子，经过电压为U的电场加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中，已知带电粒子的质量是m，电量是q，则带电粒子所受的洛仑兹力为______，轨道半径为______．20．如图13在x轴的上方〔y≥0〕存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B．在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子，速率都为v，对那些在xy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x＝______，最大y＝______．三、计算题21．以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图14所示，磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里．〔1〕求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离．〔2〕如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，试证明：直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是22．如图16所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，突然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点此时轨道弹力为0，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：〔1〕匀强电场的方向和强度；〔2〕磁场的方向和磁感应强度．单元练习题答案一、选择题1．CD 2．A 3．B 4．D 5．BD 6．AD7．ABC 8．AD 9．AC 10．ABD 11．B 12．BD二、填空题三、计算题21．〔1〕2mv/qB。
高中物理 磁场计算专题(附答案详解)
专题:磁场计算题（附答案详解）1、如图所示，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直．已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用．求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比．2、如图所示，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．一个氕核11H和一个氘21H先后从y轴上y＝h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向．已知11H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O处第一次射出磁场.11H的质量为m，电荷量为q.不计重力．求：(1)11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离；(2)磁场的磁感应强大小；(3)21H第一次离开磁场的位置到原点O的距离．3、一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l′，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条状区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行．一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出．不计重力．(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；(2)求该粒子从M点入射时速度的大小；(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为π6，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间．4、如图所示，竖直放置的平行金属板板间电压为U，质量为m、电荷量为＋q的带电粒子在靠近左板的P点，由静止开始经电场加速，从小孔Q射出，从a点进入磁场区域，abde是边长为2L的正方形区域，ab边与竖直方向夹角为45°，cf与ab平行且将正方形区域等分成两部分，abcf中有方向垂直纸面向外的匀强磁场B1，defc中有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，粒子进入磁场B1后又从cf 上的M点垂直cf射入磁场B2中(图中M点未画出)，不计粒子重力，求：(1)粒子从小孔Q射出时的速度；(2)磁感应强度B1的大小；(3)磁感应强度B2的取值在什么范围内，粒子能从边界cd间射出．5、如图所示，在真空中xOy平面的第一象限内，分布有沿x轴负方向的匀强电场，场强E＝4×104 N/C，第二、三象限内分布有垂直于纸面向里且磁感应强度为B2的匀强磁场，第四象限内分布有垂直纸面向里且磁感应强度为B1＝0.2 T的匀强磁场．在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM，平板上开有一个小孔P，在y轴负方向上距O点为 3 cm的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射α粒子，且OS＞OP.设发射的α粒子速度大小v均为2×105 m/s，除了垂直于x轴通过P点的α粒子可以进入电场，其余打到平板上的α粒子均被吸收．已知α粒子的比荷为qm＝5×107 C/kg，重力不计，试问：(1)P点距O点的距离；(2)α粒子经过P点第一次进入电场，运动后到达y轴的位置与O点的距离；(3)要使离开电场的α粒子能回到粒子源S处，磁感应强度B2应为多大？6、如图25所示，在xOy平面的0≤x≤23a范围内有沿y轴正方向的匀强电场，在x＞23a范围内某矩形区域内有一个垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为＋q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场，从M点离开电场，M点坐标为(23a，a)．再经时间t＝3mqB进入匀强磁场，又从M点正上方的N点沿x轴负方向再次进入匀强电场．不计粒子重力，已知sin 15°＝6－24，cos 15°＝6＋24.求：(1)匀强电场的电场强度；(2)N点的纵坐标；(3)矩形匀强磁场的最小面积．7、如图甲所示，竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，电场强度E＝40 N/C，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，选定磁场垂直于纸面向里为正方向．t＝0时刻，一质量m＝8×10－4 kg、电荷量q＝＋2×10－4 C的微粒在O点具有竖直向下的速度v＝0.12 m/s，O′是挡板MN上一点，直线OO′与挡板MN垂直，g取10m/s2.求：(1)微粒再次经过直线OO′时与O点的距离；(2)微粒在运动过程中离开直线OO′的最大高度．(3)水平移动挡板，使微粒能垂直射到挡板上，挡板与O点间的距离应满足的条件．8、如图所示，在竖直平面内，水平x轴的上方和下方分别存在方向垂直纸面向外和方向垂直纸面向里的匀强磁场，其中x轴上方的匀强磁场磁感应强度大小为B1，并且在第一象限和第二象限有方向相反、强弱相同的平行于x轴的匀强电场，电场强度大小为E1，已知一质量为m的带电小球从y轴上的A(0，L)位置斜向下与y轴负半轴成60°角射入第一象限，恰能做匀速直线运动。
高中物理磁场经典计算题训练人教版
高中物理磁场经典计算题训练（一）1.弹性挡板围成边长为L= 100cm 的正方形abcd ，固定在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为 B = 0.5T ，如图所示. 质量为m=2×10-4kg 、带电量为q=4×10-3C 的小球，从cd 边中点的小孔P 处以某一速度v 垂直于cd 边和磁场方向射入，以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失.（1）为使小球在最短的时间内从P 点垂直于dc 射出来，小球入射的速度v 1是多少？（2）若小球以v 2 = 1 m/s 的速度入射，则需经过多少时间才能由P 点出来？2. 如图所示, 在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为B 的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L 的等边三角形框架DEF , DE 中点S 处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE 边向下，如图（a ）所示.发射粒子的电量为+q,质量为m,但速度v 有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求：（1）带电粒子的速度v 为多大时,能够打到E 点? （2）为使S 点发出的粒子最终又回到S 点,且运动时间最短,v 应为多大?最短时间为多少? （3）若磁场是半径为a 的圆柱形区域，如图（b ）所示(图中圆为其横截面)，圆柱的轴线通过等边三角形的中心O ，且a=)10133(L.要使S 点发出的粒子最终又回到S 点，带电粒子速度v 的大小应取哪些数值？3.在直径为d 的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外．一电荷量为q ，质量为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射入磁场，其速度大小为v 0,方向与AC 成α．若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上D 点，AD 与AC 的夹角为β，如图所示．求该匀强磁场的磁感强度B 的大小．abcdBPvAC Dαβv 0LBvESFD（a ）aOES FDLv（b ）4.如图所示，真空中有一半径为R 的圆形磁场区域，圆心为O ，磁场的方向垂直纸面向内，磁感强度为B ，距离O 为2R 处有一光屏MN ，MN 垂直于纸面放置，AO 过半径垂直于屏，延长线交于C ．一个带负电粒子以初速度v 0沿AC 方向进入圆形磁场区域，最后打在屏上D 点，DC 相距23R ，不计粒子的重力．若该粒子仍以初速v 0从A 点进入圆形磁场区域，但方向与AC 成600角向右上方，粒子最后打在屏上E 点，求粒子从A 到E 所用时间．5.如图所示，3条足够长的平行虚线a 、b 、c ，ab 间和bc 间相距分别为2L 和L ，ab 间和bc 间都有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B 和2B 。
人教版高中物理电磁学电磁感应专项训练
(每日一练)人教版高中物理电磁学电磁感应专项训练单选题1、如图所示，由均匀导线制成的半径为R 的圆环，以速度v 匀速进入一磁感应强度大小为B 的有界匀强磁场，边界如图中虚线所示。
当圆环运动到图示位置（∠aOb ＝90°）时，a 、b 两点的电势差为（ ）A ．√2BRvB ．√22BRv C ．√24BRv D ．3√24BRv 答案：D 解析：圆环到达图示位置时，产生的感应电动势为E ＝√2BRv由右手定则可知，在虚线右侧圆环上的电流方向为由b 到a ，所以 φa >φb设圆环的电阻为r ，由闭合电路欧姆定律得，a 、b 两点的电势差Uab ＝E －Irab ＝3√2BRv4故选D。
2、如图所示，垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内，电阻均匀的正方形导线框abcd位于虚线区域的中央，两正方形共面且四边相互平行。
现将导线框先后朝图示两个方向以v、3v速度分别匀速拉出磁场，拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框。
比较两次出磁场的过程中，以下说法不正确．．．的是（）A．线框中产生的焦耳热之比为1∶1B．ad边两端的电压之比为1∶9C．cd边两端的电压之比为1∶1D．通过导线框某一截面的电荷量之比为1∶1答案：A解析：A．设变长为L，总电阻为R，运动速度V，根据I=ER=BLVR t=LV则产生的热量Q=I2Rt=B2L3V R可见产生的热量与速度有关，所以线框中产生的焦耳热之比为1∶3，A错误；B．以速度v拉出磁场时，dc边相当于电源，切割电动势E1=BLvad边两端的电压U1=E1R×14R=14BLv以速度3v拉出磁场时，ad边相当于电源，切割电动势E2=3BLv 导体框ad边两端的电压U2=E2R×34R=94BLvad边两端的电压之比为1∶9，B正确；C．以速度v拉出磁场时，dc边相当于电源，切割电动势E1=BLv cd边两端的电压U1=E1R×34R=34BLv以速度3v拉出磁场时，ad边相当于电源，切割电动势E2=3BLv cd边两端的电压U2=E2R×14R=34BLvcd边两端的电压之比为1∶1，C正确；D．平均感应电动势E=ΔΦΔt平均电流I=E R电荷量q=IΔt=ΔΦΔt与速度无关，向左和向右两次拉出磁场过程中，磁通量的变化量相等，故两次的电荷量之比为1：1，D正确。
人教版高中物理选修3-1磁场有效习题
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）磁场有效习题1.如图，在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m 带电量为+q 的粒子，以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向，由小孔O 射入磁场区域.不计重力，不计粒子间的相互影响。
下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中Bq mv R =.哪个图是正确的？（） 2.如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O 射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间较长的带电粒子（） A .速率一定越小 B .速率一定越大 C .在磁场中通过的路程越长 D .在磁场中的周期一定越大 3．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图。
若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 ()A ．a 粒子动能最大B ．c 粒子速率最大C ．c 粒子在磁场中运动时间最长D ．它们做圆周运动的周期c b a T T T <<4（如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形abc ，一束带正电的粒子以不同的速度v 沿bc 从b 点射入磁场，不计粒子的重力，关于粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是（ ）M N O B O Ob c AA ．入射速度越大的粒子，其运动时间越长B ．入射速度越大的粒子，其运动轨迹越长C ．从ab 边出射的粒子的运动时间都相等D ．从ac 边出射的粒子的运动时间都相等5如图所示，长方形abcd 长ad ＝0.6 m ，宽ab ＝0.3 m ，O 、e 分别是ad 、bc 的中点，以ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B ＝0.25 T 。
(文末附答案)人教版2022年高中物理磁场经典大题例题
(每日一练)(文末附答案)人教版2022年高中物理磁场经典大题例题单选题1、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AC是圆O的水平直径，P是圆周上的一点，P点离AC的距离为12R，一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子以一定的速度从A点沿AC方向射入，粒子在磁场中运动的偏向角为90°，保持粒子的速度大小、方向不变，让粒子从P点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（）A．πm4qB B．πm2qBC．2πm3qBD．3πm4qB2、如图所示，矩形abcd的边长bc是ab的2倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点。
下列说法正确的是（）A．a点与b点的磁感应强度相同B．a点与c点的磁感应强度相同C．a点与d点的磁感应强度相同D．a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同3、如图所示，矩形abcd的边长bc是ab的2倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点。
下列说法正确的是（）A．a点与b点的磁感应强度相同B．a点与c点的磁感应强度相同C．a点与d点的磁感应强度相同D．a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同4、真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。
一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。
已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。
为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（）A．3mv2ae B．mvaeC．3mv4aeD．3mv5ae5、在一条直线上的A点和B点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其电流分别为4I和I，方向如图所示，B A和B B分别表示A处和B处电流在某点产生的磁感应强度的大小。
人教版高中物理电磁学磁场经典大题例题
(每日一练)人教版高中物理电磁学磁场经典大题例题单选题1、如图所示，小磁针的N极指向正确的是（）A．a B．b C．c D．d答案：D解析：根据右手螺旋定则可知通电螺线管左侧为N极，右侧为S极，磁感线在外部由N极S极，内部由S极指向N 极。
而静止时小磁针N极指向为磁感线方向，可知小磁针的N极指向正确的只有d。
故选D。
2、下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（）A．B．C．D．答案：C解析：A．根据安培定则可知，该图中的磁场方向应该是逆时针方向，选项A错误；B．根据安培定则可知，该图中的磁场方向是导线的右侧向里，左侧向外，选项B错误；C．根据安培定则可知，该图中的磁场方向正确，选项C正确；D．根据安培定则可知，该图中的磁场方向应该是向右，选项D错误；故选C。
3、如图所示，圆形区域的圆心为O，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，MN为圆的直径，从圆上的A点沿AO方向，以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子，甲粒子从M点离开磁场，乙粒子从N点离开磁场．已知∠AON=60°，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（）A．乙粒子带正电荷B．乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3:1C．乙粒子与甲粒子的比荷之比为3:1D．乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为3:1答案：C解析：A．根据左手定则可知，乙粒子带负电，故A错误；B．粒子的轨迹如图设圆形磁场的半径为R，有几何关系可知甲的半径为r2=Rtan60°=√3R 乙的半径为r1=Rtan30°=√3 3R则乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为r1:r2=1:3故B错误；C．由Bqv=mv2 r可得乙粒子与甲粒子的比荷之比为q1 m1:q2m2=3:1故C正确；D．粒子在磁场中运动时间为t=T 2πθ其中θ为速度的偏转角，则乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为t1:t2=2:3故D错误。
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高中物理磁场经典计算题训练（一）1.弹性挡板围成边长为L = 100cm 的正方形abcd ，固定在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B = 0.5T ，如图所示. 质量为m =2×10-4kg 、带电量为q =4×10-3C 的小球，从cd 边中点的小孔P 处以某一速度v 垂直于cd 边和磁场方向射入，以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失.（1）为使小球在最短的时间内从P 点垂直于dc 射出来，小球入射的速度v 1是多少？ （2）若小球以v 2 = 1 m/s 的速度入射，则需经过多少时间才能由P 点出来？2. 如图所示, 在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为B 的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L 的等边三角形框架DEF , DE 中点S 处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE 边向下，如图（a ）所示.发射粒子的电量为+q ,质量为m ,但速度v 有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求： （1）带电粒子的速度v 为多大时,能够打到E 点?（2）为使S 点发出的粒子最终又回到S 点,且运动时间最短,v 应为多大?最短时间为多少? （3）若磁场是半径为a 的圆柱形区域，如图（b ）所示(图中圆为其横截面)，圆柱的轴线通过等边三角形的中心O ，且a =)10133( L .要使S 点发出的粒子最终又回到S 点，带电粒子速度v 的大小应取哪些数值？3.在直径为d 的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外．一电荷量为q ，质量为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射入磁场，其速度大小为v 0,方向与AC 成α．若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上D 点，AD 与AC 的夹角为β，如图所示．求该匀强磁场的磁感强度B 的大小．a b cdACFD（a ）（b ）4.如图所示，真空中有一半径为R 的圆形磁场区域，圆心为O ，磁场的方向垂直纸面向内，磁感强度为B ，距离O 为2R 处有一光屏MN ，MN 垂直于纸面放置，AO 过半径垂直于屏，延长线交于C ．一个带负电粒子以初速度v 0沿AC 方向进入圆形磁场区域，最后打在屏上D 点，DC 相距23R ，不计粒子的重力．若该粒子仍以初速v 0从A 点进入圆形磁场区域，但方向与AC 成600角向右上方，粒子最后打在屏上E 点，求粒子从A 到E 所用时间．5.如图所示，3条足够长的平行虚线a 、b 、c ，ab 间和bc 间相距分别为2L 和L ，ab 间和 bc 间都有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B 和2B 。
质量为m ，带电量为q 的粒子沿垂直于界面a 的方向射入磁场区域，不计重力，为使粒子能从界面c 射出磁场，粒子的初速度大小应满足什么条件？6. 如图所示宽度为d 的区域上方存在垂直纸面、方向向内、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场，现有一质量为m ，带电量为+q 的粒子在纸面内以速度v 从此区域下边缘上的A 点射入，其方向与下边缘线成30°角，试求当v 满足什么条件时，粒子能回到A 。
a bc7.在受控热核聚变反应的装置中温度极高，因而带电粒子没有通常意义上的容器可装，而是由磁场将带电粒子的运动束缚在某个区域内。
现有一个环形区域，其截面内圆半径R 1=33m ，外圆半径R 2=1.0m ，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场（如图所示）。
已知磁感应强度B ＝1.0T ，被束缚带正电粒子的荷质比为mq＝4.0×107C/kg ，不计带电粒子的重力和它们之间的相互作用．⑴若中空区域中的带电粒子由O 点沿环的半径方向射入磁场，求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v 0。
⑵若中空区域中的带电粒子以⑴中的最大速度v 0沿圆环半径方向射入磁场，求带电 粒子从刚进入磁场某点开始到第一次回到该点所需要的时间。
8.空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，一带电量为+q 、质量为m 的粒子，在P 点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P 点箭头所示。
该粒子运动到图中Q 点时速度方向与P 点时速度方向垂直。
如图中Q 点箭头所示。
已知P 、Q 间的距离为l 。
若保持粒子在P 点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P 点时的速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P 点运动到Q 点。
不计重力。
求：⑴电场强度的大小。
⑵两种情况中粒子由P 运动到Q 点所经历的时间之差。
PQ参考答案1、（1）根据题意，小球经bc 、ab 、ad 的中点垂直反弹后能以最短的时间射出框架，如甲图所示.即小球的运动半径是 R = L2= 0.5 m ①由牛顿运动定律 qv 1B = m v 12R②得 v 1 = qBRm③代入数据得 v 1 = 5 m/s ④（2）由牛顿运动定律 qv 2B = m v 22R 2⑤得 R 2 = mv 2qB= 0.1 m ⑥由题给边长知 L = 10R 2 ⑦ 其轨迹如图乙所示.由图知小球在磁场中运动的周期数 n = 9 ⑧根据公式 T = 2πmqB= 0.628 s ⑨小球从P 点出来的时间为 t = nT = 5.552 s ⑩甲 乙2. (1)从S 点发射的粒子将在洛仑兹力作用下做圆周运动,即Rmv qvB 2=① -------------------（2分）因粒子圆周运动的圆心在DE 上,每经过半个园周打到DE 上一次，所以粒子要打到E 点应满足：() 3,2,1,221=⋅=n R n L ② -------------------（2分） 由①②得打到E 点的速度为nmqBLv 4=，() 3,2,1=n ------------（2分）说明：只考虑n=1的情况，结论正确的给4分。
(2) 由题意知, S 点发射的粒子最终又回到S 点的条件是)3,2,1(,121212 =-=-=n n L n E S R 在磁场中粒子做圆周运动的周期qB mv R T ππ22==,与粒子速度无关,所以, 粒子圆周运动的次数最少,即n=1时运动的时间最短,即当：2LqB mv R ==时时间最短 ---------------（2分） 粒子以三角形的三个顶点为圆心运动,每次碰撞所需时间:T t 651= ------（2分）abcdabcd经过三次碰撞回到S 点,粒子运动的最短时间qBm T t t π52531===-------（2分） (3)设E 点到磁场区域边界的距离为L ',由题设条件知1030cos 120LL a L =-=' -------------------（1分） S 点发射的粒子要回到S 点就必须在磁场区域内运动,即满足条件:L R '≤,即10L R ≤又知)3,2,1(,121212 =-=-=n n L n E S R , -------------------（1分） 当1=n 时,2LR =当2=n 时,6LR =当3=n 时,10LR =当4=n 时,14LR =所以,当 5,4,3=n 时,满足题意.3. 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R ，则有 qv 0B =m R20v ①圆心在过A 与v 0方向垂直的直线上，它到A 点距离为R ，如图所示，图中直线AD 是圆轨道的弦，故有∠OAD=∠ODA ，用γ表示此角度，由几何关系知 2Rcosγ=AD ② dcosβ=AD ③ α+β+γ=π/2 ④解②③④得R=)sin(2cos βαβ+d ⑤ 代入①得B=ββαcos )sin(20qd m +v ⑥4.02333v v R R +π5.mBqL40=v （提示：做图如右，设刚好从c 射出磁场，则α+β=90°，而BqB mv R 1∝=，有R 1=2R 2，设R 2=R ，而2L=2R sin α，L=R (1-cos β)，得α=30°，R 1=4L 。
）6. 粒子运动如图所示，由图示的几何关系可知d 3230tan /d 2r =︒= （1）粒子在磁场中的轨道半径为r ，则有2LLv 0 B2Ba b cR 1R 2αβrmv Bqv 2= （2）联立①②两式，得mdBq32v =，此时粒子可按图中轨道返到A 点。
7.（1）如图所示，当粒子以最大速度在磁场中运动时，设运动半径为r ，则：22221)(r R r R -=+解得： 31=r m又由牛顿第二定律得：rm B q 200v v =解得： s m /1033.170⨯=v（2）如图3,31πθθ===r R tg ，带电粒子必须三次经过磁场，才会回到该点 在磁场中的圆心角为π34，则在磁场中运动的时间为s BqmT T t 711014.342323-⨯===⨯=π在磁场外运动的时间为s v R t 70121023323-⨯=⨯= 故所需的总时间为：s t t t 7211074.5-⨯=+=8. ⑴m ql B E 22= ⑵()qB m t t 2221-=-π高中物理磁场经典计算题训练（二）1.如图所示，一个质量为m，带电量为+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为300.粒子的重力不计，试求:(1)圆形匀强磁场区域的最小面积.(2)粒子在磁场中运动的时间.(3)b到O的距离.2．纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动，一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入两面平行的金属板间，两金属板带等量异种电荷，粒子在两板间经偏转后恰从下板右边缘飞出。
已知带电粒子的质量为m，电量为q，重力不计。
粒子进入磁场前的速度方向与带电板成θ= 60°角，匀强磁场的磁感应强度为B，带电板板长为l，板距为d，板间电压为U，试解答：⑴上金属板带什么电？⑵粒子刚进入金属板时速度为多大？⑶圆形磁场区域的最小面积为多大？3.如图所示，在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。
一电子（质量为m、电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。
当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点。
C、D两点均未在图中标出。
已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d。
不计电子的重力。
求（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）电子从A运动到D经历的时间t．v4.如图所示，在半径为R 的绝缘圆筒内有匀强磁场，方向垂直纸面向里，圆筒正下方有小孔C 与平行金属板M 、N 相通。