磁场(组合场专题)

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1、磁场：组合场专题考点1:电偏转和磁偏转的比较1.如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加以方向 垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形3 _ 区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心o到直线的距离为5 R。现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入 柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B不计重力，场强度的大小。考点2：组合场中中间状态速度的桥梁作用2如图所示，位于A板附近的放射源连续放出质量为m、电荷量为+q的粒子，从静止 开始经极板A、B间加速后，沿中心线

2、方向进入平行极板C、D间的偏转电场，飞出偏转电 场后进入右侧的有界匀强磁场，最后从磁场左边界飞出。已知A、B间电压为U0；极板C、 D长为L间距为d磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，磁场的左边界与C、 D右端相距L且与中心线垂直。不计粒子的重力及相互间的作用。（1）若极板C、D间电压为U,求粒子离开偏转电场时垂直于偏转极板方向的偏移距离；（2）试证明：离开偏转电场的粒子进、出磁场位置之间的距离与偏转电压无关；（3）若极板C、D间电压有缓慢的微小波动，即电压在（U-AU）至（U+AU）之间微小变化， 每个粒子经过偏转电场时所受电场力视为恒力，且粒子均能从偏转电场中飞出并进入磁场, 则从

3、磁场左边界有粒子飞出的区域宽度多大？：:X ：:I一质m、3. （2011西藏）如图，与水平面成45角的平面MN将空间分成I和II两个区域。 量为m、电荷量为q （q0）的粒子以速度v从平面MN上的P。点水平向右射入I区。粒 子在I区运动时，只收到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E；在II 区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.求粒子首 次从II区离开时到出发点P0的距离.粒子的重力可以忽略。ax4. 如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O1 (a, 0),圆内 分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线y=a的上方和直线x=

4、2a的左侧区域内，有一沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为+q(q0)的粒子以速度v从 O点垂直于磁场方向射入，当速度方向沿x轴正方向时，粒子恰好从O点正上方的A点射 出磁场，不计粒子重力。(1) 求磁感应强度B的大小；(2) 若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限, 当速度方向沿x轴正方向的夹角才=300时，求粒子从射入磁场 到最终离开磁场的时间t。._ - 1.111考点3：多个场的组合5如图所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区 域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁 场I、垂直纸面向里的匀强磁场II, O、M、P、Q为磁 场边界和x轴的交点，

5、OM=MP=L.在第三象限存在沿y 轴正向的匀强电场.一质量为m带电量为q的带电粒 子从电场中坐标为(-2L，-L)的点以速度v0沿+x方向 射出，恰好经过原点O处射入区域I又从M点射出区 域1(粒子的重力忽略不计).(1) 求第三象限匀强电场场强E的大小；(2) 求区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小；(3) 如带电粒子能再次回到原点O,问区域II内磁场的 宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间隔为多 少？考点4：交变组合场6如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相 同的匀 强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上 固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心 各有一小孔耳、S2、，

6、两极板间电压的变化规律如图乙 所示，正反向电压的大小均为U0，周期为T0。在t=0时 刻将一个质量为m、电量为-q (q0)的粒子由S1静止T释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t0时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。2(不计粒子重力，不考虑极板外的电场)(1) 求粒子到达S2时德 速度大小v和极板距离do(2) 为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件。(3) 若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t=3T0时刻再次到达S2,且速度恰好 为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小。考点5：组合场中的多解问题7.如图所示的直角坐标系中，在直线x=-2l0的y轴区域内

7、存在两个大小相等、方向相反 的有界匀强电场，其中x轴上方的电场的方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正 方向。在电场左边界上A(-2l0，-l0)到C(-2l0, 0)区域内，连续分布着电荷量为+q，质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入 电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A，l0)沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图 所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求：(1) 匀强电场的电场强度E；(2) AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴 正方向运动？(3) 若以直线x=2l0上的某点位圆心的圆形区域内，分布 着垂直于xOy平面

8、向里的匀强磁场，使沿x轴正方向射出电场 的粒子，经磁场偏转后，都能通过直线x=2l0与圆形磁场边界的 一个交点处，而便于被收集，则磁场区域的最小半径是多大？ 相应的磁感应强度B是多大？8如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为创， 两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量那、带电量+?、重力不计的带电粒 子，以初速度乃垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运 动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的 二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推。求(1) 粒子第一次经过电场的过程中电场力所

9、做的 功汛(2) 粒子第总次经过电场时电场强度的大小芯o(3) 粒子第次经过电场所用的时间4。(4) 假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至 第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程，不要求 标明坐标刻度值)。磁场：组合场专题答案(3)3 AM22U(id1. E=14qRB2/5my =2. (1)(2)y4.(1) 恥(2)(2+7T苗)& +5.(1) Emv20-2qL(2)B = (2 + 2tt)Z(3).X1X XX 11I X1X X刘1X1涉X：X：:XX X.V 1X- 12汽X. 1?：；?|*(1)2mUa6.4LE =7.(1) 乳尹二-弓Q二123)(2)在AC间y坐标为的地方8. (1) W = 2L-imv 2(3)2d(2 + IJvj(4)1