1、II1有两条垂直交叉但不接触的直导线,通以大小相等的电流,方向如图所示,则哪些区域中某些点的磁感应强度可能为零 ( )A区域 B.区域C区域 D.区域ab2如图所示,两根相距l平行放置的光滑导电轨道,倾角均为,轨道间接有电动势为E的电源(内阻不计)。一根质量为m、电阻为R的金属杆ab, 与轨道垂直放在导电轨道上,同时加一匀强磁场,使ab杆刚好静止在轨道上。求所加磁场的最小磁感应强度B的大小为 ,方向 。(轨道电阻不计)OOB3如图所示,在水平匀强磁场中,有一匝数为N,通有电流I的矩形线圈,线圈绕oo轴转至线圈平面与磁感线成角的位置时,受到的安培力矩为M,求此时穿过线圈平面的磁通量。4氘核()、
2、氚核()、氦核()都垂直磁场方向射入同一足够大的匀强磁场,求以下几种情况下,他们的轨道半径之比及周期之比是多少?(1)以相同的速率射入磁场;(2)以相同动量射入磁场;(3)以相同动能射入磁场。abLL/2cd5如图所示,矩形匀强磁场区域的长为L,宽为L/2。磁感应强度为B,质量为m,电量为e的电子沿着矩形磁场的上方边界射入磁场,欲使该电子由下方边界穿出磁场,求:(1)电子速率v的取值范围?(2)电子在磁场中运动时间t的变化范围。bayxvv6如图所示,一带电质点,质量为m1;电量为q,以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示区域,为使该质点能从x轴上b点以垂直于ox轴的速度v射
3、出,可在适当地方加一个垂直于xy平面,磁感应强度为B的匀强磁场,若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这个圆形磁场区域的最小半径、重力忽略不计。B1B2R-+7如图所示为一台质谱仪的结构原理图,设相互正交的匀强电、磁场的电场强度和磁感应强度分别为E和B1,则带电粒子在场中做匀速直线运动,射出粒子速度选择器时的速度为v= ,该粒子垂直另一个匀强磁场B2的边界射入磁场,粒子将在磁场中做轨迹为半圆的匀速圆周运动,若测得粒子的运动半径为R,求粒子的荷质比q/m。8在高能物理研究中,粒子回旋加速器器起着重要作用。如图所示,它由两个铝制D形盒组成。两个D形盒处在匀强磁场中并接有正弦交变电压。下图为俯视图。S
4、为正离子发生器。它发出的正离子(如质子)初速度为零,经狭缝电压加速后,进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D形盒的边缘,获得最大速度(动能),由导出装置导出。已知被加速质子,质量m=1.710-27Kg,电量q=1.610-19C,匀强磁场的磁感应强度B=1T,D形盒半径R=1m。(1)为了使质子每经过狭缝都被加速,正弦交变电压的频率为 。(用字母表示)(2)使质子加速的电压应是正弦交变电压的 值。BBsvm(3)试计算质子从加速器被导出时,所具有的动能是多少电子伏。ab液体9如图所示为一个电磁流量计的示意图,截面为正方形的磁性管,其边长为d,内有导
5、电液体流动,在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场,磁感应强度为B。现测得液体a、b两点间的电势差为U,求管内导电液体单位时间的流量Q。acbdO-q S10如图,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的外半径为r0。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B,在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发,初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两极之间的电压U应是多少?(不计重力,整个装置在真空中。)MNO+
6、EB 11如图所示,在水平向右的匀强电场E和水平向里的匀强磁场B并存的空间中,有一个足够长的水平光滑绝缘面MN。面上O点处放置一个质量为m,带正电q的物块,释放后物块自静止开始运动。求物块在平面MN上滑行的最大距离。Em-qB12如图所示,在场强为E方向水平向左的匀强电场和磁感应强度为B垂直纸面向里的匀强磁场区域内,固定着一根足够长的绝缘杆,杆上套着一个质量为m,电量为q的小球,球与杆间的动摩擦因数为。现让小球由静止开始下滑,求小球沿杆滑动的最终速度为多大?基础练习六:1AC234(1)半径之比:2:3:2 周期之比:2:3:2 (2)半径之比:2:2:1 周期之比:2:3:2 (3)半径之比
7、: 周期之比:2:3:25(1)(2)0.29(或:)67v=E/B1,荷质比:E/B1B2R8(1)qB/2m (2)瞬时值(3)4.7107eV9Q=1011S=12v=提示:mgNBIl1只有第一、三象限,两电流产生的磁场是反向的。2如图,重力,导轨对它的支持力,以及磁场的安培力三者顺次连接构成力三角。O3如图从上方俯视图:M =NBIScosaLbL/2cdIII =Bssin 得到答案=Mtg/NI4利用 可得5如图:Lr-L/2情况I中,r = r情况II中, 则要使电子从下方边界穿出磁场,则: 得到r = 1.25L情况I中,t = T/2= 情况II中,圆心角=53o t =
8、Myx所以时间 0.29a6如图,红色曲线表示电荷的运动轨迹,其中Nb它在磁场中的轨迹为一段圆弧,其中MN是圆形磁场的弦,则要使圆形磁场的面积最小,则MN是圆形磁场直径即如图黄色圆。则此时R=MN/2=7速度选择器:只让速度满足: 即:v = 利用R=mv/qB2 可得荷质比。8(1)正弦交变电压的频率等于带电微粒在匀强磁场中的频率。(加速的时间与在磁场中偏转的时间相比值可忽略不计) (2)加速电压应是正弦交变电压的瞬时值。不同瞬时差值,加到最大速度所用的时间不同。(3)当它从回旋加速器中出来时,轨道半径等于D形盒的半径。由: R=mv/qB 可以得到= 4.7107eV9注意a和b分别表示上
9、、下表面的两点。在洛仑兹力作用下,电荷在上下表面聚集,因此上下表面间形成匀强电场,具有一定电势差。此后电荷受到电场力和洛化兹力,当qE=qvB时,电势差恒定。acbdO-q S10如图轨迹。11当物块受到向上的洛仑兹力等于重力时,物块会开始飞离地面。此时 qvB=mg 再由动能定理:qEs= 可解。mgqENf12 初始:小球受力如图,加速随着速度增加,小球受到向左的洛仑兹力,则N会减小,减小,则加速度a增大,小球做a增加的加速运动;当qvB=qE时,N=0,f=0,加速度amax=gmgqEqvBfN此后速度继续增大,洛仑摩擦力qvBqE,则杆的支持力N反向向右,并增大,摩擦力f也随之增加,物体加速度减小,但仍加速,直到当加速度a=0时,物体匀速运动。此时:f = mg f = NvtqvB=qE+N 解以上各式即可。小球运动的v-t图象如图所示: