20. 山东省潍坊市2010届高三上学期阶段性测试电视机的显像管中,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,如图所示.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点而打到屏幕的中心M点.为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?(电子荷质比为e/m,重力不计)
解:电子加速时,有:eU=mv2 (2分)
在磁场中,有:evB= (2分)
由几何关系,有:tan (2分)
由以上各式解得:B= (2分)
19.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示,在x<0且y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面向里.磁感应强度大小为B,在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场. 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的P点,已知===l。不计带电粒子所受重力,求:
(1)带电粒子进入匀强磁场时速度的大小;
(2)带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间;
(3)匀强电场的场强大小.
解:(1)设带电粒子射入磁场时的速度大小为v,由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系可知,带电粒子在磁场中做圆周运动,圆心位于坐标原点,半径为l。
(2)设带电粒子在磁场中运动时间为t1,在电场中运动的时间为t2,总时间为t。
t1 t2
t
(3)带电粒子在电场中做类平抛运动
所以
18.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨平面与水平面之间的夹角为θ,金属杆由静止开始下滑,动摩擦因数为μ,下滑过程中重力的最大功率为P,求磁感应强度的大小.
解:金属杆先加速后匀速运动,设匀速运动的速度为v,此时有最大功率,金属杆的电动势为:E=BLv)
回路电流 I =
安培力 F = BIL
金属杆受力平衡,则有:mgsinθ= F + μmgcosθ
重力的最大功率P = mgvsinθ (1分)
解得:B =
17.四川省宜宾市2010届高三摸底测试如图所示,竖直平面内有两根相距为L电阻不计的光滑平行金属杆轨道,轨道与水平放置的平行金属板相连,极板距离为d,轨道间有垂直轨道平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,一电阻为R与轨道接触良好的金属杆在轨道上匀速滑动时,极板间一电量为q质量为m的带正电粒子恰好静止,则杆的运动方向为 ,速度大小为 。
答案:向左 mgd/qBL
16.浙江省金华一中2010届高三12月联考环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,其工作原理的示意图如图所示。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向射入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞去迎面相撞。为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( BC )
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小
D.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变
15.浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直。现给带电球体一个水平速度v0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为( AC )
A、0 B、
C、 D、。
14.吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示,虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落,从B点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从D点射出. 下列说法正确的是 ( ABD )
A.微粒受到的电场力的方向一定竖直向上
B.微粒做圆周运动的半径为
C.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之 和在最低点C最小
D.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小
13.湖南省雅礼中学2010届高三上学期第五次月考如图,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于oxy平面向里,大小为B。现有一质量为m电量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场, 在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知 ( ABC )
A.能确定粒子通过y轴时的位置
B.能确定粒子速度的大小
C.能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D.以上三个判断都不对
12.海南省海口市2010届高三调研测试如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关K闭合。两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子(不计重力)正好以速度v匀速穿过两板。以下说法正确的是: ( AB ) A.保持开关闭合,将滑片p向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出
B.保持开关闭合,将滑片p向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出 C.保持开关闭合,将a极板向下移动一点,粒子将一定向下偏转
D.如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出
11.江西省九江市上学期六校2010届高三联考如图所示,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处,使金属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域,磁感线的方向和水平面垂直。若悬点摩擦和空气阻力均不计,则 ( AC )
A.金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流,
而且感应电流的方向相反
B.金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大,
而且产生的感应电流越大
C.金属环开始摆动后,摆角会越来越小,摆角小到某一值后不再减小
D.金属环在摆动过程中,机械能将全部转化为环中的电能
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