磁场和电场的复合 知识点题库

一束离子能沿入射直线方向通过互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,然后进入磁感应强度为B′的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动(如图),则这束离子必定有相同的,相同的

如图所示,在xoy坐标系内存在一个以(a,0)为圆心、半径为a的圆形磁场区域,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.另在y轴右侧有一方向向左的匀强电场,电场强度大小为E,分布于y≥a的范围内.O点为质子源,其出射质子的速度大小相等、方向各异,但质子的运动轨迹均在纸面内.已知质子在磁场中的偏转半径也为a,设质子的质量为m、电量为e,重力及阻力忽略不计.求:

  1. (1) 出射速度沿x轴正方向的质子,到达y轴所用的时间;

  2. (2) 出射速度与x轴正方向成30°角(如图中所示)的质子,到达y轴时的位置;

  3. (3) 质子到达y轴的位置坐标的范围.

速度相同的一束粒子,由左端射入速度选择器后,又进入质谱仪,其运动轨迹如图 所示,则下列说法中正确的是(   )

A . 该束带电粒子带负电 B . 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 C . 若保持 B2不变,粒子打在胶片上的位置越远离狭缝 S0 , 粒子的比荷  越小 D . 若增大入射速度,粒子在磁场中轨迹半圆将变大
如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内),有一离子恰能沿直线飞过此区域(不计离子重力)(   )

A . 若离子带正电,E方向应向下 B . 若离子带负电,E方向应向上 C . 若离子带正电,E方向应向上 D . 不管离子带何种电,E方向都向下
如图所示,一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中,若要使该粒子所受合外力为零(重力不计),应该加的匀强电场的方向是(   )

A . +y方向 B . ﹣y方向 C . ﹣x方向 D . 因不知q的正负,无法确定

两块金属板a、b平行放置,板间存在与匀强电场正交的匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度V0从两板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中,无偏转地通过场区,如图所示.已知板长L=10cm,两板间距d=3.0cm,两板间电势差U=150V,v0=2.0×107m/s.

  1. (1) 求磁感应强度B的大小.

  2. (2) 若撤去磁场,求电子穿过电场时偏离入射方向的距离以及电子通过场区后动能增加多少?

    (电子比荷为 =1.76×1011C/kg,电子电荷量e=1.60×10﹣19C)

如图所示,有一磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场,一束电子流以初速度v0从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的方向大小和方向是(   )

A . , 竖直向上 B . , 水平向左 C . Bv0 , 垂直纸面向外 D . Bv0 , 垂直纸面向里
空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点.不计重力,则(   )

A . 该离子带负电 B . A,B两点位于同一高度 C . C点时离子速度最大 D . 离子到达B点后,将沿原曲线返回A点
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。

  1. (1) 求电场强度的大小和方向。
  2. (2) 若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。(粒子的比荷满足 )
如图所示,在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当电子第一次穿越x轴时,恰好到达C点;当电子第二次穿越x轴时,恰好到达坐标原点.已知AC点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求

  1. (1) 电场强度E的大小;
  2. (2) 磁感应强度B的大小;
  3. (3) 电子第四次穿越x轴的坐标。
如图所示在直角坐标系Oy中,P、N两点分别在x、y轴上,OP=L,ON= L.x轴上方存在电场强度大小为E、方向沿y轴负方向的匀强电场;x轴下方存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场(图中未画出)。某质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)以某一速度从N点沿x轴正方向射入电场,然后从P点射入磁场。求:

  1. (1) 粒子从N点入射的速度大小
  2. (2) 粒子从P点射入磁场的速度大小v及其方向;
  3. (3) 匀强磁场的磁感应强度大小B和粒子在电磁场中运动的周期T
利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件是工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差 ,下列说法中正确的是(   )

A . 电势差 仅与材料有关 B . 若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差 <0 C . 仅增大磁感应强度时,电势差 变小 D . 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
如图所示,两块竖直放置的平行板间存在相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B。一束初速度为v的带正电粒子从上面竖直往下垂直电场射入,粒子重力不计,下列说法正确的是(   )

A . ,粒子做匀加速直线运动 B . 若粒子往左偏,洛伦兹力力做正功 C . 若粒子往右偏,粒子的电势能增加 D . 若粒子做直线运动,改变粒子的带电性质,使它带负电,其他条件不变,粒子还是做直线运动
实验中经常利用电磁场来改变带电粒子运动的轨迹.如图所示,氕( )、氘( )、氚( )三种粒子同时沿直线在纸面内通过电场强度为E、磁感应强度为B的复合场区域.进入时氕与氘、氘与氚的间距均为d,射出复合场后进入y轴与MN之间(其夹角为θ)垂直于纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ,然后均垂直于边界MN射出.虚线MN与PQ间为真空区域Ⅱ且PQ与MN平行.已知质子比荷为 ,不计重力.

  1. (1) 求粒子做直线运动时的速度大小v;
  2. (2) 求区域Ⅰ内磁场的磁感应强度B1
  3. (3) 若虚线PQ右侧还存在一垂直于纸面的匀强磁场区域Ⅲ,经该磁场作用后三种粒子均能汇聚于MN上的一点,求该磁场的最小面积S和同时进入复合场的氕、氚运动到汇聚点的时间差Δt.
如图所示,位于竖直平面内的坐标系xOy,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5 T,还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E=2 N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向、场强大小也为E的匀强电场,并在y>h=0.4 m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO做匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ=45°),并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g取10 m/s2。求:

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  1. (1) 油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比,并指出油滴带何种电荷;
  2. (2) 油滴在P点得到的初速度大小;
  3. (3) 油滴在第一象限运动的时间以及油滴离开第一象限处的坐标值。
如图所示,直角坐标系Oxy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,质量为 的不带电小物块静止在原点O,A点距O点 ,质量 的带电小物块以初速度 从A点水平向右运动,在O点与 发生正碰并把部分电量转移到 上,碰撞后 的速度为 ,此后不再考虑 间的库仑力,已知电场强度 ,小物块 与水平面的动摩擦因数为 ,取 ,求:

  1. (1) 碰后 的速度;
  2. (2) 若碰后 做匀速圆周运动且恰好通过P点,OP与x轴的夹角 ,OP长为 ,求磁感应强度B的大小;
  3. (3) 其它条件不变,若改变磁场磁感应强度的大小为 ,使 离开第一象限后落地时能与 再次相碰,求 的大小。
如图所示,在宽度为d的0≤x<d区域有沿x轴正方向的匀强电场,在宽度也为d的d<x<2d区域有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子,从坐标原点O由静止释放,离开磁场右边界时,速度和x轴正向夹角为30°,粒子在磁场里的运动时间为t,不计粒子重力。求:

  1. (1) 磁感应强度大小;
  2. (2) 电场强度大小。
如图所示,在竖直空间中有一直角坐标系,其中在第一象限的范围内存在一沿y轴负方向的有界匀强电场,其场强大小E=400V/m,电场的上边界满足圆周方程 , 在第三、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B大小可调。现在电场的上边界各处依次静止释放比荷的带正电粒子,不计重力,也不考虑带电粒子间的相互作用。

  1. (1) 当时,求处释放的粒子最后射出磁场的位置坐标;
  2. (2) 如果这些带电粒子离开磁场时的位置均在x轴负半轴(含x=0),求B的大小范围;
  3. (3) 若B取问(2)中所求得范围的最大值,试求所有带电粒子经过y轴的坐标范围。
如图,在坐标系的第I象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在第Ⅳ象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(粒子所受重力不计)以速度从坐标为的A点垂直于y轴射入磁场,最终经过磁场和电场的偏转后以速度垂直打在y轴的P点处。求:

  1. (1) 粒子射出磁场时的速度方向;
  2. (2) 电场的电场强度大小E和磁场的磁感应强度大小B;
  3. (3) 粒子从A点运动到P点的时间t。
如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、三象限内,有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,在y轴与x=a之间(含边界)有垂直于坐标平面向里的匀强磁场,在x轴上坐标为( , 0)的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子经电场加速后进入磁场,恰好不从x=a的边界射出磁场,不计粒子的重力,求:

  1. (1) 匀强磁场的磁感应强度大小;
  2. (2) 粒子从静止释放到第四次经过y轴所用的时间;
  3. (3) 若使该粒子从P点以一定的初速度沿y轴负方向射出,粒子经电场、磁场偏转后,刚好垂直于x=a的边界射出磁场,则粒子从P点射出的初速度多大。