2024届高考物理一轮复习章节典型计算题练习：磁场

高三物理第一轮复习《磁场》章节典型计算题 1、如图所示，内径为r、外径为2r的圆环内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U，靠近M板处静止释放质量为m、电量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射入磁场，求： (1) 离子从N板小孔射出时的速率； (2) 离子在磁场中做圆周运动的半径； (3) 要使离子不进入小圆区域，磁感应强度的取值范围． 2、有一平行板电容器，内部为真空，两个极板的间距为，极板长为L，极板间有一匀强电场，U为两极板间的电压，电子从极板左端的正中央以初速射入，其方向平行于极板，并打在极板边缘的D点，如下图（甲）所示。电子的电荷量用e表示，质量用表示，重力不计。回答下面问题（用字母表示结果）. （1） 求电子打到D点的动能； （2）电子的初速必须大于何值，电子才能飞出极板； （3）若极板间没有电场，只有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电子从极板左端的正中央以平行于极板的初速射入，如下图（乙）所示，则电子的初速为何值，电子才能飞出极板？D D d L d/2 （甲） d L d/2 （乙） v 3、已知：电场方向沿纸面竖直向上、宽度为d，P、Q两点在竖直方向上的距离为d；QD为磁场的水平分界线，上方磁场垂直纸面向外、下方磁场垂直纸向里、磁感应强度大小相同，磁场宽度为d；粒子质量为m、带电量为q、不计重力，进入电场的速度为v0． （1）求电场强度E的大小 （2）大致画出粒子以最大半径穿过磁场的运动轨迹 （3）求磁感应强度的最小值B 4、如图所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E.一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B（图中未画出），粒子仍恰好从e孔射出.（带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略） （1）判断所加的磁场方向. （2）求电场强度E与磁感应强度B的比值. 5、如图所示，在以O为圆心，内外半径分别为和的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，,一电荷量为+q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力。 （1） 已知粒子从外圆上以速度射出，求粒子在A点的初速度的大小 （2） 若撤去电场，如图19（b）,已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度射出，方向与OA延长线成45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间 （3） 在图19（b）中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？ 6、如图，水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，整个空间存在匀强电场（图中未画出）。质量为m，电荷量为+q的小球P静止于虚线X上方A点，在某一瞬间以方向竖直向下、大小为的速度作匀速直线运动。在A点右下方的磁场中有定点O，长为L的绝缘轻绳一端固定于O点，另一端连接带电荷量同为+q、质量同为m的小球Q，在磁场中绕O点作匀速圆周运动，轻绳刚好伸直。在P开始运动的同时Q刚好到达O点正下方W点。此后P、Q两小球在W点发生正碰，碰后电场、磁场消失，两小球粘在一起运动。P、Q两小球均视为质点，P、Q小球的电荷量保持不变，绳不可伸长，不计空气阻力，重力加速度为g。 (1)求匀强电场场强E。 (2)若绳能承受的最大拉力为F，要使绳不断，F至少为多大？ (3)求A点距虚线X的距离s。 7、如图所示，在xOy平面内y＞0的区域内分布着沿y轴负方向的匀强电场，在x轴下方有两个宽度相同且边界平行的条形匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向垂直于xOy平面向外，磁场区域I的上边界与x轴重合，两个磁场区域的间距为L．质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上的P点以初速度v0沿x轴正向射出，然后从x轴上的Q点射入磁场区域I。已知OP=h，OQ= ，粒子的重力忽略不计。求: （1）粒子从x轴上的Q点射入磁场区域I时的速度大小v； （2）若粒子未从磁场区域I的下边界穿出， 求条形磁场区域的最小宽度d0； （3）若粒子恰好没从磁场区域II的下边界 穿出，求粒子从P点射入电场区域到经过 两个磁场区域后返回x轴的时间t。 8、在真空室内取坐标系xOy，在x轴上方存在二个方向都垂直于纸面向外的磁场区域Ⅰ和Ⅱ（如图），平行于x轴的直线aa’和bb’是区域的边界线，两个区域在y方向上的宽度都为d、在x方向上都足够长．Ⅰ区和Ⅱ区内分别充满磁感应强度为B和 的匀强磁场，边界bb’上装有足够长