磁场强化题

B
M K S1 S2
× × ×
B
x
× × ×
N
荧 光 屏 O
×
× ×
×
× ×
d
d
⑶若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在答题卡的图上定
性地画出电子运动的轨迹。
O M K S1 S2
B
N

× × ×
B
x
× × ×

×
× ×
荧 光 屏 O O
×
× ×
d
d
⑷求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系。
练习2：两个完全相同的闭合导线环挂在光滑 绝缘的水平横杆上,当通有同向电流时,两导线 环的运动情况是 A. 互相吸引,电流大的环其加速度大 【C】 B. 互相排斥,电流小的环其加速度大 C. 互相吸引,两环加速度大小相同 D. 互相排斥,两环加速度大小相同 类比等效： 两个小磁针 或同向电流
I B
练习3：如图所示，一通电硬直导线ab平行于通电螺线管 的轴线放置在螺线管的上方，导线中电流的方向由a到b 的，直导线可以在空中自由移动和转动，不考虑重力的 影响。合上开关S后，导线ab受磁场力后的运动情况是 A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管 【D】 D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
带电粒子在运动轨迹离O点最大距离为2R， 轨迹所围面积为：半径为R的半圆+半径 为2R的四分之一圆，如图所示，面积为：
例2、电子束经过电压为U的加速电场后,进入一半径 为r的圆形匀强磁场区,荧光屏到磁场区域圆心O的距离 为L,磁感应强度B.当不加磁场时,电子束将通过O点而 打到屏幕的中点M点. 已知电子质量为m,电荷量为e. 求电子打在屏上发光点的侧向偏移量;
再巩固：带电粒子在匀强磁场中运动轨迹 如图所示,MN为一薄板, 粒子穿过薄板后能 量减小,电量不变,该粒子 【D】 A.带正电,由a→b B B.带负电,由a→b v C.带正电,由b→a b F洛 D.带负电,由b→a c
思考：从b到c的时间与从c到 a的时间大小关系?(一样)
······ ······ ······ a ······ ······
mv P R qB qB 2m T qB
2mE k qB
1 2 mv 0 qU 2
练习2：右图是科学史上一张著名的实验照片， 显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板的运 动的径迹。云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂 直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动 起阻碍作用。分析此径迹可知粒子 【A】 A．带正电，由下往上运动 B．带正电，由上往下运动 C．带负电，由上往下运动 D．带负电，由下往上运动
× × × × ×
【 l 4= R t4=T/3 】
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
练习2小结、如图所示，水平线MN的上方有垂直纸面向 里的匀强磁场，磁感应强度为B，O点是一个放射源，从 O点可以射出带正电粒子，质量为m，电荷量为q，速度 为v。
①当入射角为互补的两个方向射入的粒子出射点距离O 点的距离相等。 ②当入射角为互补的两个方向射入的粒子在磁场中运 动时间之和为一个周期。
练习2、如图所示，水平线MN的上方有垂直纸面向里的 匀强磁场，磁感应强度为B，O点是一个放射源，从O点 可以射出带正电粒子，质量为m，电荷量为q，速度为v。 (5)带电粒子在磁场中运动的轨迹离O点的最大距离是多 少？轨迹所围成的面积是多大？
× × × × ×
【 l3=2R t3=T/2 】
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
练习2、如图所示，水平线MN的上方有垂直纸面向里的 匀强磁场，磁感应强度为B，O点是一个放射源，从O点 可以射出带正电粒子，质量为m，电荷量为q，速度为v。 (4)如果带电粒子以与水平线成1200角射入磁场，画出带 电粒子在磁场中的运动轨迹，并求：出射点d与O点之间 的距离了l4；带电粒子在磁场中运动的时间t4
a I b
N
S
S
练习4：电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨 道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入 ，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处 垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I 成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现 欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是 A．只将轨道长度L变为原来的2倍 【BD】 I B．只将电流I增加至原来的2倍 l C．只将弹体质量减至原来的一半 D．将弹体质量减至原来的一半，轨 L 道长度L变为原来的2倍，其它量不变
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
【l1=R
t1=5T/6】
练习2、如图所示，水平线MN的上方有垂直纸面向里的 匀强磁场，磁感应强度为B，O点是一个放射源，从O点 可以射出带正电粒子，质量为m，电荷量为q，速度为v。 (2)如果带电粒子以与水平线成600角射入磁场，画出带电 粒子在磁场中的运动轨迹，并求：出射点b与O点之间的 距离了l 2；带电粒子在磁场中运动的时间t2
F安=BIl 动能定理: B=KI
1 mv 2 0 F安 L 2
v
2 KI lL m
2
磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力
B L
-
v
-
B
-
v
B
I
v

F=0
F=qvB
F=qvBsin
练习1：质子、氘核和粒子,同时垂直射入同一匀强 磁场中,求它们做圆周运动的半径之比和周期之比. (1)两者以相同速度进入磁场. (2)两者以相同动量进入磁场. (3)两者以相同动能进入磁场. (4)两者由静止经同一电势差加速后进入磁场.
y
B1
B1 v O
B2
B1
B2
B2

o x

o x
x
B2 n B1 n 1 (n＝1,2,3,…… )
在两个区域方向不同的磁场中的运动
例题2、如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板， S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d 的匀强磁场 区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里， 磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点， 向上为正方向建立 x 轴。M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1 进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。
L M y P
K
×× ×o× × ××
U

o’
y 2 BrL 2meU 2mU eB 2 r 2
练习3、电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术 实现的，电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀 强磁场区，如图，磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O， 半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的 中点M点。为了让电子束打倒屏幕边缘P，需要加磁场，使 电子束偏转一已知角度α，此时磁场磁感应强度B应为多少？
A ×v
【qBd/m】
× × × × × × ×
× × × × × × × ×
×B × × × × × × ×
例1：一束带负电粒子(质量为m，电荷量为q)，以速度v 垂直从A点射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中， 且与磁场的边界垂直。 (2)若粒子的速度方向可变，大小不变，则速度方向与磁 场边界的夹角为多少时粒子穿过磁场的时间最短？(已知 mv/Be > d) A ×v × × B
【解：】
R=10cm
P1P2=20cm
练习2：如图所示，水平线MN的上方有垂直纸面向里的 匀强磁场，磁感应强度为B，O点是一个放射源，从O点 可以射出带正电粒子，质量为m，电荷量为q，速度为v。 (1)如果带电粒子以与水平线成300角射入磁场，画出带电 粒子在磁场中的运动轨迹，并求：出射点a与O点之间的 距离l1；带电粒子在磁场中运动的时间t1 × × × × × × × ×
P
电子束
O
U +
α
M
c
b a
O
α
在两个区域强弱不等的磁场中的运动
例题1、如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁感应强度 大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且 B1＞B2.一个带负电的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射 出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应 满足什么条件？ y y
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
【见下页】
【解：】
v A×
× × ×
× × × × × × × × × × ×
× × × ×B × × × × × × ×
× × × × × × ×
【例1（1）与例1（2） 总结】
× 例1（1）：一束带电粒子以 × 初速度v垂直进入匀强磁场 × × 中，如果初速度的方向相同， × 大小不同，所有粒子运动的 × × × 轨迹是一组动态内切圆。 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×