1、高二物理第二学期期末复习三:磁场综合 2 1、如图所示,在 xOy 平面上内, x 轴上方有磁感应强度为 B,方向垂直 xOy 平 面指向纸里的匀强磁场, x 轴下方有场强为 E、方向沿 y 轴负方向的匀强磁 场,现将一质量为 m,电量为 e 的电子,从 y 轴上 M 点由静止释放,要求电 子进入磁场运动可通过 x 轴上的 P 点,P 点到原点的距离为 L: 、M 点到原点 O 的距离 y 要满足的条件. 、电子从 M 点运动到 P 点所用的时间. 2、如图所示,在互相垂直的水平方向的匀强电场(E 已知)和匀强磁场(B 已知) 中,有一固定的竖直绝缘杆,杆上套一个质量为 m、电量为-q 的小球
2、,它们之 间的摩擦因数为 ,现由静止释放小球,试分析小球运动的加速度和速度的变 化情况,并求出最大速度 vm。(mgqE) 3、如图 10-17 所示,质量 m=10-4 千克的小球,放在绝缘的水平面上,小球带电 量为 q=210-4库仑,小球与水平面间的动摩擦因数为 =0.2,外加方向向 右的匀强电场 E=5 伏/米,外加方向向左的匀强磁场 B=2 特斯拉,小球从静 止开始运动,求小球的最大加速度和可能达到的最大速度各是多大? (g=10m/s 2) 4、如图所示,为显像管电子束偏转示意图,电子质量为 m,电量为 e,进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,该磁场被束缚在直径为 l 的圆形区域,
3、电子初速度 v0 的方向过圆形磁场的轴心 O,轴心 到光屏距离为 L(即 PO=L),设某一时刻电子束打到光屏上的 P 点,求 PP0 之间的距离? 5、如图,在光滑的绝缘水平面上,有直径相同的两个金属球 A 和 B,质量分别为 mA=2m,m B=m ,b 球带正电荷 2q,静止在磁感强度为 B 的匀强磁场中。A 球的速度 V0 进入磁场与 B 球发生正碰。若 碰后 B 球对桌面压力恰好为零,求 A 球对桌面压力是多大? 6、据报道,1992 年 7 月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部 分成功,航天飞机在地球赤道上空离地面约 300处由东向西飞行,相对地
4、面速度大约 6.5103m/s,从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星,携带一根长 20、电阻为 800 的金属悬绳, 使这根悬绳与地磁场垂直,做切割磁感线运动。假定这一范围内的地磁场是均匀的,磁感应强度为 410-5T,且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同,根据理论设计,通过电离层的作用, 悬绳可产生 3A 的电流。试求:1)金属悬绳中产生的感应电动势;2)悬绳两端的电压; A BV 0 + E B 3)航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能(已知地球半径为 6400) 7、质量 m、电量 q 带正电的小球静止在倾角 30、足够长的绝缘光滑斜面顶端 时对斜面无压力若迅速把电场方向改为竖直
5、向下,则小球能在斜面上滑行多 远? 8、如图,M、N 为竖直放置、彼此平行的两块平板,板间距离为 d,两板中央各有一个小孔 O、P 正对, 在两板间有垂直纸面方向的磁场,磁感强度随时间的变化情况如图。现有一正离子从 t=0 时刻垂直于 M 板小孔 O 射入磁场。已知离子质量为 m、带电量为 q, 离子在磁场中作匀速圆周运动的周期与磁感强度变化的周 期相同,都为 T0。不考虑由于磁场变化而产生的影响,不 计离子所受重力。求: 1)磁感强度 B0 的大小? 2)要使离子从 P 垂直于 N 板射出磁场,离子射入磁场时速度应满足什么条件? 9、竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在图所示的匀强磁场中,B1.
6、1T,管道半径 R0.8 m,其直径 PQ 在竖直线上,在管口 P 处以 2 ms 的速度水平射人一个带 电小球,可视为质点,其电量为 10-4C 试求: 1)小球滑到 Q 处的速度为多大? 2)若小球从 Q 处滑出瞬间,管道对它的弹力正好为零,小球的质量为多少 ? 10、如图,质量为 m,长为工的金属棒 MN,通过柔软金属丝挂于 a,b 点,ab 点间电压为 U,电容为 C 的电容器与 a、b 相连,整个装置 处于磁感应强度为 B,竖直向上的匀强磁场中。接通 S,电容器瞬 间结束放电后又断开 S,则 MN 能摆起的最大高度是多少? 11、在如图所示的空间区域里,y 轴左方有一匀强电场,场强方向跟 y 轴正方向成 60,大小为 E=4105N/C;y 轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度 B=0.20T有一质子以速度 v=2.0106m/s,由 x 轴上的 A 点(10cm,0) 沿与 x 轴正方向成 30斜向上射入磁场,在磁场中运动一段时间后射入电 场,后又回到磁场,经磁场作用后又射入电场已知质子质量近似为 m=1.610-27kg,电荷 q=1.610-19C,质子重力不计求:(计算结果保 留 3 位有效数字) 1)质子在磁场中做圆周运动的半径; 2)质子从开始运动到第二次到达 y 轴所经历的时间; 3)质子第三次到达 y 轴的位置坐标;