高中二年级物理第三章《磁场》复合场练习题

高二物理第三章《磁场》复合场练习题
一、选择题：
1、一个带正电荷的微粒（重力不计）穿过图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，应采用的办法是（）
A．增大电荷质量．
B．增大电荷电量．
C．减少入射速度．
D．增大磁感应强度．
2、如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁
场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电
荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动．比较
它们的重力G a、G b、G c的关系，正确的是( )
A．G a最大
B．G b最大
C．G c最大
D．G c最小
3、如图所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域并沿直线运动，从C点离开场区；如果这个场区只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区。

设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分
别是t
1、t
2
和t
3
，比较t
1
、t
2
、和t
3
的大小，则（）
A、t
1=t
2
=t
3
B、t
1=t
2
＜t
3
C、t
1＜t
2
=t
3
D、t
1＜t
2
＜t
3
4、在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。

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和磁感强度B的方向可能是（）
A．E和B都沿x轴正方向
B．E沿y轴正向，B沿z轴正向
C．E沿x轴正向，B沿y轴正向
D．E、B都沿z轴正向
5、一长方形金属块放在匀强磁场中，将金属块通以电流，磁场
方向和电流方向如图所示，则金属块两表面M 、N 的电势高低情况是（ ） A ．N M ϕϕ<． B ．N M ϕϕ=． C ．N M ϕϕ>． D ．无法比较．
6、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，如图所示，已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，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．
二、填空题： 7、一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面做匀速圆周运动。

则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。

若已知圆半径为r ，电场强度为E 磁感应强度为B ，则线速度为
_____。

8、用一回旋加速质子，半圆形D 盒电极半径为0.532m ，盒磁感应强度B=1.64T ，已知质子的质量m=1.67×10-27㎏，电量q=1.6×10-19C 。

则：所需高频交流电压的频率为 ； 质子能达到的最大动能是 。

三、计算题：
9．质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置，如图所示，电容器两极板相距为d ，两板间的电压为U ，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B 1，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B 2的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a 、b 两点，设a 、b 两点之间的距离为x ，粒子所带电荷量为q ，如不计重力．求： (1)粒子进入匀强磁场B2时的速度v 为多少？ (2)打在a 、b 两点的粒子的质量之差Δm 为多少？
E B
10、如图所示为显像管电子束偏转示意图，电子质量为m，电量e，进入磁感应强度
的方向过圆为B的匀强磁场中，该磁场被束缚在直径为l的圆形区域，电子初速度v
O=L），设某一时刻电子束打到光屏上的形磁场的圆心O，圆心到光屏距离为L（即P
之间的距离。

P点，求PP
11、如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越匀强电场区和匀强磁场区，场区的宽度均为L偏转角度均为α，求E∶B
α
v0
12、如图所示，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，与水平方向成θ角。

杆上套一个质量为m、电量为+q的小球，小球与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）小球在运动过程中最大加速度的大小；（2）小球在运动过程中最大速度的大小。

+
××××
高二物理第三章《磁场》复合场练习题参考答案
一、选择题： 1、答案：C 2、答案 C 3、答案：B 4、答案：AB 5、答案：A 6、答案：ABC 二、填空题：
7、答案：负电；逆时针方向；
gBr
E
8、2qB
m
π 2222q B R m
三、计算题：
9、答案 (1) 1U dB (2) 122qdB B x
U
解析： (1)粒子在电容器中做直线运动，
故1U
q qvB d =，得1
U v dB =.
(2)带电粒子在匀强磁场B 2中做匀速圆周运动， 则打在a 处的粒子的轨道半径112
m v
R qB =， 打在b 处的粒子的轨道半径222
m v
R qB =， 又1222x R R =-， 解得12122qB B dx
m m m U
∆=-=. 10、答案：
2
222
02044l B e v m eBlL
mv - 解析：在磁场中运动的轨道半径为：0
mv R eB
=
有几何关系得：0
2tan 22l eBl R mv θ==
又因tan d L
θ=
利用倍角关系联立解得：022
222
044mv eBLl
d m v
e B l =
- 11、答案：0cos v E
B =∂
解析：在电场中偏转时，由几何关系得偏转距离为：
tan 2
L
y =∂--------（1）
又因为：22
22200
11222Eq L EqL y at m v mv ===--------（2） （1）（2）式联立解得：20tan mv E qL
∂=-------（3） 在磁场中偏转时，由几何关系可得：sin L
R =∂
--------（4）
由20
0v qv B m R
=得：0mv R qB =--------（5）
（4）（5）式联立解得：0sin mv B qL
∂
=----------（6）
由（3）（6）式得：0cos v E B =∂
12、答案：（1）sin m a g θ=（2）(sin cos )
m mg v qB
θμθμ+=
解析：（1）当洛伦兹力等于重力垂直斜面方向的分力时，支持力为零，则摩擦
力也为零，此时加速度最大，由牛顿第二定律得：
sin m mg ma θ= 最大加速度为：sin m a g θ=
（2）当重力的下滑分力等于滑动摩擦力时，加速度为零，速度最大。

则有：sin N mg F θμ=
cos m N qv B F mg θ=+
联立解得最大速度为：(sin cos )
m mg v qB
θμθμ+=。