圆形磁场 知识点题库

如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t ,在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场,磁感应强度大小为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转 600角,如图所示。根据上述条件可求下列物理量中的哪几个 (  )

① 带电粒子的比荷         
② 带电粒子在磁场中运动的周期
③ 带电粒子在磁场中运动的半径
④ 带电粒子的初速度                     

A . ①② B . ①③ C . ②③ D . ③④
如图,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是(     )

A . a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长 B . c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短 C . a粒子速度最小,在磁场中运动时间最短 D . c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是(   )

A . a粒子动能最大 B . c粒子速率最大 C . b粒子在磁场中运动时间最长 D . 它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
两个粒子电荷量相同,在同一匀强磁场中受磁场力而做匀速圆周运动(  )

A . 若速率相等,则半径必相等 B . 若动能相等,则周期必相等 C . 若质量相等,则周期必相等 D . 若质量相等,则半径必相等
粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电荷.让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.已知磁场方向垂直于纸面向里.则下列四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是(  )          

A . B . C . D .
一电子在匀强磁场中,以一正电荷为圆心在一圆轨道上运行.磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰好是磁场作用在电子上的磁场力的3倍,电子电荷量为e , 质量为m , 磁感应强度为B , 那么电子运动的角速度可能为(  )

A . B . C . D .
空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法错误的是(  )

A . 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B . 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C . 在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹不一定相同 D . 在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
如右图所示,有一半径为R、有明显边界的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B.今有一电子沿x轴正方向射入磁场,恰好沿y轴负方向射出.如果电子的比荷为 则电子射入时的速度为

如图所示,在直角坐标系xOy的原点O处有一放射源S,放射源S在xOy平面内均匀发射速度大小相等的正电粒子,位于y轴的右侧垂直于x轴有一长度为L的很薄的荧光屏MN,荧光屏正反两侧均涂有荧光粉,MN与x轴交于O′点.已知三角形MNO为正三角形,放射源S射出的粒子质量为m,电荷量为q,速度大小为v,不计粒子的重力.

  1. (1) 若只在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧射出的所有粒子都能打到荧光屏MN上,试求电场强度的最小值Emin及打到荧光屏M点时粒子的动能;

  2. (2) 若在xOy平面内只加一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,要使粒子能打到荧光屏MN的反面O′点,试求磁场的磁感应强度最大值Bmax;

  3. (3) 若在xOy平面内只加一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度与(2)中所求Bmax相同,试求粒子打在荧光屏MN正面O′点所需的时间t1和打在荧光屏MN反面O′点所需的时间t2之比.

如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷为 的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上,则下列说法正确的是(不计重力)(   )


A . 离子在磁场中运动时间一定相等 B . 离子在磁场中的运动半径一定相等 C . 由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 D . 沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由细软导线制成)挂在两固定点A、D上,水平线段AD为半圆的直径,在导线框的E处有一个动滑轮,动滑轮下面挂一重物,使导线处于绷紧状态.在半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场.设导线框的电阻为r,圆的半径为R,在将导线上的C点以恒定角速度ω(相对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中,若不考虑导线中电流间的相互作用,则下列说法正确的是(   )

A . 在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针 B . 在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中,通过导线上C点的电量为 C . 当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最小 D . 在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中产生的电热为

如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N点坐标(﹣L,0),MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的矩形有界匀强磁场(图中未画出).现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x轴正方向的初速度v0射入电场,并从y轴上A点(0,0.5L)射出电场,射出时速度方向与y轴负方向成30°角,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从矩形有界磁场边界上Q点( ,﹣l)射出,速度沿x轴负方向,不计电子重力,求:

  1. (1) 匀强电场的电场强度E的大小;

  2. (2) 匀强磁场的磁感应强度B的大小和电子在磁场中运动的时间t;

  3. (3) 矩形有界匀强磁场区域的最小面积Smin

如图甲所示,在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为M、N.现有一质量为m、带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,此时速度方向与x轴正方向的夹角为30°.不考虑电子所受的重力.


  1. (1) 求电子进入圆形区域时的速度大小和匀强电场场强E的大小;

  2. (2) 若在圆形区域内加一个垂直纸面向里的匀强磁场,使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴.求所加磁场磁感应强度B的大小和电子刚穿出圆形区域时的位置坐标;

  3. (3) 若在电子刚进入圆形区域时,在圆形区域内加上图乙所示变化的磁场(以垂直于纸面向外为磁场正方向),最后电子从N点处飞出,速度方向与进入磁场时的速度方向相同.请写出磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的关系表达式.

空间有一圆柱形匀强磁场区域,磁感应强度为B,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以一定的速率沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力,粒子入射的速度大小为(   )
A . B . C . D .
如图所示,半径为R的 圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,过(-2R,0)点垂直x轴放置一线型粒子发射装置,能在0<y<R的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度均为ν、带正电的同种粒子,粒子质量为m,电荷量为q。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后,经过磁场偏转恰好击中y轴上的同一位置,则下列说法中正确的是(   )

A . 粒子击中点距O点的距离为R B . 磁场的磁感应强度为 C . 粒子离开磁场时速度方向相同 D . 粒子从离开发射装置到击中y轴所用时间t的范围为 t<
如图所示,在坐标xoy平面内有一圆形区域,圆心位于坐标原点O,半径为R,P点坐标( )。若圆形区域内加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的粒子从P点沿y轴正方向射入圆形磁场区域,从圆上的Q点离开该区域,离开时速度方向垂直于y轴。若将磁场换为平行于xoy平面且垂直于y轴的匀强电场,将同一粒子以相同速度在P点沿y轴正方向射入圆形区域,也从Q点离开该区域。不计粒子重力。求:

  1. (1) 该粒子在磁场中运动的时间;
  2. (2) 电场强度的大小;
  3. (3) 该粒子离开电场时的速度(结果可用三角函数值表示)。
如图,ABCD是边长为a的正方形。质量为m、电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC变射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射,都只能从A点射出磁场。不计重力,求:


  1. (1) 次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;

  2. (2) 此匀强磁场区域的最小面积。
如图所示,在直角坐标系 中, 区域内x轴上方存在沿y轴正方向的匀强电场,x轴下方存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小相等。 区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场,y轴左侧存在一圆形磁场区域,与y轴相切于原点O,磁场方向垂直坐标平面向外。一质量为 ,带电量 的带正电粒子从点 以平行于x轴的初速度 射入电场,经过一段时间粒子从 点离开电场进入磁场,经磁场偏转后,从 点返回电场。粒子经电场和圆形磁场后到达坐标原点O,到O点时速度方向与y轴负方向夹角为 。已知 ,不计粒子重力,取 。求:

  1. (1) 电场强度大小E;
  2. (2) 区域内匀强磁场的磁感应强度大小
  3. (3) 圆形磁场的磁感应强度大小
  4. (4) 粒子从P点运动到O点所用时间t(结果保留两位有效数字)。
如图所示,大量的同种粒子从静止经电压 加速后。沿虚线方向射入正交的电磁场之中,恰好做直线运动,电场强度方向竖直向下,磁感应强度 。方向垂直纸面向里,两平行板之间的距离 。平行板右侧有一圆形磁场区域,圆心O在虚线上、半径 ,圆内有垂直纸面向里的磁场B,B的大小可以调控。边界上有磁场。圆形区域的上方安装有荧光屏,荧光屏与虚线平行。与O的距离 ,M、N是荧光屏上两点, 连线与屏垂直,N到M点之间的距离 。已知加在平行板间的电压 ,粒子的比荷为 。不计重力的影响,求:

  1. (1) 加速电场 大小;
  2. (2) 要使粒子打到荧光屏上 之间,圆形区域内的磁场B范围。
如图所示,圆心为O的同心圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场,其中R1=3R0 , R2=2R0 , 圆形边界间环形区域内磁场的磁感应强度大小为B1。一个电荷量为−q,质量为m的粒子由静止经电场加速指向O点入射。粒子重力不计。

  1. (1) 若粒子能进入半径为R2的圆形区域,求加速电压U的最小值;
  2. (2) 若粒子能进入半径为R2的圆形区域,为使其击中O点,求半径为R2的圆形区域磁场的磁感应强度大小B2