(完整版)電磁綜合第十周1生1答案

1、1、如圖 1 所示，被 U=1000V 的電壓加速的電子從電子槍中發(fā)射出來，沿直線 a 方向運(yùn)動，要求擊中在 = 3 方向，距槍口 d=5cm 的目標(biāo) M ，已知磁場垂直于由直線 a 和 M 所決定的平面，求磁感強(qiáng)度分析 電子離開槍口后受洛侖茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，要求擊中目標(biāo) M ，必須加上垂直紙面向內(nèi)的磁場， 如圖 2 所示通過幾何方法確定圓心后就可迎刃而解了解由圖得電子圓軌道半徑r=d 2sin 2、兩塊長為 L 、間距為 d 的平行金屬板水平放置，處于方向垂直紙面向外、磁感強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為 m、電量為 e 的質(zhì)子從左端正中 A 處水平射入（如圖）為使質(zhì)子飛離磁場而不打在

2、金屬板上，入射速度為_根據(jù) R2=L2+（R d 2） 2，得3、三個速度大小不同的同種帶電粒子，沿同一方向從圖1 長方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場上邊緣射入，當(dāng)它們從下邊緣飛出時對入射方向的偏角分別為 90°、 60°、30°則它們在磁場中運(yùn)動時間之比為 A111B123C321為了進(jìn)一步確定帶電粒子飛經(jīng)磁場時的偏轉(zhuǎn)角與時間的關(guān)系，可作一般分析 如圖 2，設(shè)帶電粒子在磁場中的軌跡為曲線 MN 通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)作速度方向的垂線相交得圓心 O由幾何關(guān)系知， 圓弧 MN 所對的圓心角等于出射速度方向?qū)θ肷渌俣确较虻钠?粒子通討磁場的時間因此，同種粒子以不同速度射入磁場，經(jīng)歷的

3、時間與它們的偏角 成正比，即t1t2t3 90° 60°30°=3 2 1答 C圖 82244、如圖 8 2 24 所示，在 x>0、y>0 的空間有恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B，現(xiàn)有四個質(zhì)量及電荷量均相同的帶電粒子，由x 軸上的P 點(diǎn)以不同的初速度平行于y 軸射入此磁場，其出射方向如圖所示，不計(jì)重力的影響，則()A 初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子B 初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子C在磁場中運(yùn)動時間最長的是沿方向射出的粒子D在磁場中運(yùn)動時間最長的是沿方向射出的粒子mv解析：顯然圖中四條圓弧中對應(yīng)的半徑最大，由半

4、徑公式RBq 可知，質(zhì)量和電荷量相同的帶電粒子在同一個磁場中做勻速圓周運(yùn)動的速度越大，半徑越大，A 項(xiàng)對 B 項(xiàng)錯；根據(jù)周期公式 T2m知，當(dāng)圓弧對應(yīng)的圓心角為時，帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間為tBqm圓心均在 x 軸上，由半徑大小關(guān)系可知的圓心角為，圓心角越大則運(yùn)動時間越長，Bq且最大，故在磁場中運(yùn)動時間最長的是沿方向出射的粒子，D 對，C 錯答案： AD5、圖 8225如圖 8 2 25 所示，在屏MN 的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里 P 為屏上的一個小孔PC 與 MN 垂直一群質(zhì)量為 m、帶電量為 q 的粒子 (不計(jì)重力 )，以相同的速率v，從 P 處沿垂直于磁場

5、的方向射入磁場區(qū)域粒子入射方向在與磁場B 垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC 夾角為 的范圍內(nèi)則在屏 MN 上被粒子打中的區(qū)域的長度為()2mv2mvcos A. qBB.qBC.2mv(1 sin )D.2mv(1 cos )qBqB解析：由圖可知，沿 PC 方向射入磁場中的帶負(fù)電的粒子打在MN 上的點(diǎn)離 P 點(diǎn)最遠(yuǎn)， 為 PR 2mv，沿兩邊界線射入磁場中的帶負(fù)電的粒子打在MN 上的點(diǎn)離Bq2mvP 點(diǎn)最近為： PQ Bq cos ，故在屏 MN 上被粒子打中的區(qū)域的長度為：QR PR PQ2mv(1 cos )，選項(xiàng) D 正確qB答案： D6、圖 8222如右圖 8 2 22 所示為圓柱形區(qū)域

6、的橫截面， 在該區(qū)域加沿圓柱軸線方向的勻強(qiáng)磁場帶電粒子 (不計(jì)重力 )第一次以速度v1 沿截面直徑入射，粒子飛入磁場區(qū)域時，速度方向偏轉(zhuǎn)60°角；該帶電粒子第二次以速度v2 從同一點(diǎn)沿同一方向入射，粒子飛出磁場區(qū)域時，速度方向偏轉(zhuǎn) 90°角則帶電粒子第一次和第二次在磁場中運(yùn)動的()A 半徑之比為 3 1B 速度之比為 1 3C時間之比為 2 3D 時間之比為 3 2答案： AC7、如圖 1 所示，一足夠長的矩形區(qū)域 abcd 內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場現(xiàn)從矩形區(qū)域 ad 邊的中點(diǎn) O 處垂直磁場射入一速度方向跟 ad 邊夾角為 30°、大小

7、為 v0 的帶電粒子已知粒子質(zhì)量為 m，電量為 q， ad 邊長為 L ，重力影響忽略不計(jì) （1）試求粒子能從 ab 邊上射出磁場的 v0 的大小范圍？（ 2）問粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間是多少？）在這種情況下，粒子從磁場區(qū)域的某條邊射出，試求射出點(diǎn)在這條邊上的范圍分析 設(shè)帶電粒子在磁場中正好經(jīng)過 cd 邊（相切），從 ab 邊射出時速度為v1，軌跡如圖 2 所示有以下關(guān)系：據(jù)幾何關(guān)系分析得R1=L 又設(shè)帶電粒子在磁場中正好經(jīng)過ab 邊(相切），從 ad 邊射出時速度為V 2，則解因此，帶電粒子從ab 邊射出磁場的 v0 的大小范圍為：v1 v0v2，（ 2）帶電粒子在磁場中的周期帶電粒子在磁

8、場中運(yùn)動軌跡占圓周比值最大的，運(yùn)動時間最長據(jù)幾何間圖 82198、如圖82 19 所示，在x 軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場，x 軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O 以與x 軸2成 30°角斜向上射入磁場，且在上方運(yùn)動半徑為R.則 (A 粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)OB 粒子在 x 軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為)2 12mC粒子完成一次周期性運(yùn)動的時間為3qBD粒子第二次射入 x 軸上方磁場時，沿x 軸前進(jìn) 3Rmv解析：由 r qB 可知，粒子在 x 軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為1 2，所以 B 項(xiàng)錯誤；粒子完成一

9、次周期性運(yùn)動的時間t1T11T2m 2m m，所以 C 項(xiàng)錯誤；粒663qB 3qB qB子第二次射入 x 軸上方磁場時沿 x 軸前進(jìn) l R 2R3R，則粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)不能回到原點(diǎn)O，所以 A 項(xiàng)不正確， D 項(xiàng)正確9、如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)存在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場電場強(qiáng)度為 E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，復(fù)合場的水平寬度 d，豎直方向足夠長現(xiàn)有一束電量為 q、質(zhì)量為 m 的 粒子，初速度 v0 各不相同，沿電場方向進(jìn)入場區(qū)，能逸出場區(qū)的 粒子的動能增量 Ek 為 A q（B+E）d BqEdB CEqd分析 粒子重力可以忽略不計(jì) 粒子進(jìn)入電磁場時，除受電場力外還受到洛侖茲力作用，因此 粒子速

10、度大小變化，速度方向也變化洛侖茲力對電荷不做功，電場力對電荷做功 運(yùn)動電荷從左進(jìn)從右出 根據(jù)動能定理 W= Ek，即 EK=Eqd，選項(xiàng) C 正確如果運(yùn)動電荷從左進(jìn)左出，電場力做功為零，那么選項(xiàng) D 正確10、如圖 1 所示，在空間存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場和豎直方向的勻強(qiáng)電場 電場強(qiáng)度為 E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B在某點(diǎn)由靜止釋放一個帶電液滴 a，它運(yùn)動到最低點(diǎn)處，恰與一個原來處于靜止的液滴 b 相撞撞后兩液體合為一體， 沿水平方向做直線運(yùn)動 已知液滴 a 的質(zhì)量是液滴 b 的質(zhì)量的 2 倍，液滴 a 所帶電量是液滴 b 所帶電量的 4 倍求兩液滴初始位置的高度差 h（設(shè) a、b 之間的靜電力可以不

11、計(jì)）解設(shè) a 的質(zhì)量為 2m，帶電量為 -4q， b 的質(zhì)量為 m，帶電量為 q碰撞： 2mv1=3mv2， 碰后： 3Eq+3mg=3qv2B（圖 2c） 11、如圖所示，在 x 軸上方是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場，在 x 軸下方是方向與 y 軸正方向相反的場強(qiáng)為 E 的勻強(qiáng)電場，已知沿 x 軸方向跟坐標(biāo)原點(diǎn)相距為 l 處有一垂直于 x 軸的屏 MN 現(xiàn)有一質(zhì)量 m、帶電量為負(fù) q 的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)沿 y 軸正方向射入磁場如果想使粒子垂直打在光屏 MN 上，那么：（ l）電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)射入時速度應(yīng)為多大？（ 2）電荷從射入磁場到垂直打在屏上要多少時間？解（ 1）如圖所示，要使

12、粒子垂直打在光屏MN 上，必須n·2R+R=l ， (1)（ 2）粒子運(yùn)動總時間由在磁場中運(yùn)動時間t1 和在電場中運(yùn)動時間t2 兩部分構(gòu)成12、如圖所示，以正方形abco 為邊界的區(qū)域內(nèi)有平行于x 軸指向負(fù)方向的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，正方形邊長為L ，帶電粒子（不計(jì)重力）從oc 邊的中點(diǎn) D 以某一初速度平行于y 軸的正方向射入場區(qū)， 恰好沿直線從 ab 邊射出場區(qū)如果撤去磁場，保留電場，粒子仍以上述初速度從 D 點(diǎn)射入場區(qū)，則從 bc 邊上的 P 點(diǎn)射出場區(qū)假設(shè) P 點(diǎn)的縱坐標(biāo) y=h；如果撤去電場，保留磁場，粒子仍以上述的初速度從 D 點(diǎn)射入場區(qū)， 在 l 有不同取值

13、的情況下， 求粒子射出場區(qū)時，出射點(diǎn)在場區(qū)邊界上的分布范圍解當(dāng)電場和磁場同時存在時，據(jù)題意有qBv=qE 撤去磁場，電偏轉(zhuǎn)距離為撤去電場，磁偏轉(zhuǎn)距離為 式聯(lián)立求得若要從 o 點(diǎn)射出，則 y=0， R=L4，由式得 h=L 2圖 821613、如圖8 2 16所示，在半徑為R 的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于圓平面(未畫出)一群比荷為q 的負(fù)離子體以相同速率 mv0(較大 )，由 P 點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場， 則下列說法正確的是(不計(jì)重力)()A 離子飛出磁場時的動能一定相等B 離子在磁場中運(yùn)動半徑一定相等C由 Q 點(diǎn)飛出的離子在磁場中運(yùn)動的時

14、間最長D沿 PQ 方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大答案： BC圖 821714、如圖 14 所示，在 OXYZ 的空間中，分布著以XOZ 平面為邊界的勻強(qiáng)磁場， XOZ 平面的上方磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1， XOZ 平面下方磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，兩磁場方向均沿Z 軸正方向，且 B =3B 。今有一帶正電的粒子：在XOY 平面內(nèi)自 X 軸上的 P 點(diǎn)出發(fā)，以初2l速度 V0，進(jìn)入磁場 Bl 中， V0的方向與 X 軸正方向成30°角，大小為 6.28m/s。， (粒子的重力不計(jì)， 的值取 3.14)（ 1）畫出粒子自P 點(diǎn)出發(fā)后的運(yùn)動軌跡示意圖(至少畫出二次經(jīng)過X 軸的情況 )：（ 2）

15、求出粒子自P 點(diǎn)出發(fā)后到第四次經(jīng)過 X 軸的時間內(nèi)平均速度的大小。V015、解析：設(shè)粒子運(yùn)行的軌跡半徑分別為r、r ；12周期分別為 T1、 T2(1)粒子在 B1 磁場中的軌跡長度是以r 1 為半徑的圖 14圓周長的 1/6，粒子在 B2 磁場中的軌跡長度是以r2 為半徑的圓周長的5/6；又 r 2=r 1/3，故軌跡如圖21 所示。(2)qV B =mV2/r0101T1=2 r1 /V0由得 r 1=mV0 /qB1T1=2 m/qB1同理可得 r 2=r1/3T2=T1/3粒子前進(jìn)的位移S=PP =2( r -r )=4 mV /3qB14120粒子前進(jìn)的時間t=2( T15T2 )=

16、16 m/9qB166粒子運(yùn)行的平均速度V=S/T=3V0/4 =1.5m/s圖 2115、如圖為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I 圖像，下列判斷正確的是（）A電動勢 E E，發(fā)生短路時的電流I I2121B電動勢 E1=E2，內(nèi)阻 r1 r2C電動勢 E1E2，內(nèi)阻 r1 r216、一輛公共汽車進(jìn)站后開始剎車，做勻減速直線運(yùn)動開始剎車后的第1 s 內(nèi)和第 2 s內(nèi)位移大小依次為9 m 和 7 m則剎車后 6 s內(nèi)的位移是（）A 20 mB 24 mC25 mD 75 m17 、如圖 3-10 所示的電路中， 、 、 、 、 為阻值固定的電阻， 為可變電阻，為內(nèi)阻可忽略的電流表，為內(nèi)阻很

17、大的電壓表，電源的電動勢為，內(nèi)阻為當(dāng)?shù)幕瑒佑|頭向端移動時 圖 3-10電壓表的讀數(shù)變小電壓表的讀數(shù)變大電流表的讀數(shù)變小電流表的讀數(shù)變大18、如圖所示的真空管中，質(zhì)量為m，電量為 e 的電子從燈絲發(fā)出，經(jīng)過電壓加速后沿中心線射入相距為d 的兩平行金屬板、間的勻強(qiáng)電場中，通過電場后打到熒光屏上，設(shè)、間電壓為 ，、板長為l1,平行金屬板右端到熒光屏的距離為l ,求：電子離開勻強(qiáng)電場時的速度與進(jìn)入時速度間的夾角的正切值。電子打到熒光屏上的位置偏離屏中心距離。19. 為了測定一電阻約 20，額定電流為 0.5A 的電阻器的電阻，現(xiàn)備有下列器材：(A) 內(nèi)阻不計(jì)的 6v 電源；(B) 量程為 0 3A，內(nèi)阻約為 0. 06 的電流表；(C) 量程為 0 0.6A ，內(nèi)阻約為 5 的電流表；(D) 量