磁场 知识点题库

如图所示，在真空中半径为r=0.1m的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场及水平向左的匀强电场，磁感应强度B=0.01T，ab和cd是两条相互垂直的直径，一束带正电的粒子流连续不断地以速度v=1×10³ m/s从c点沿cd方向射入场区，粒子将沿cd方向做直线运动，如果仅撤去磁场，带电粒子经过a点，如果撤去电场，使磁感应强度变为原来的 ，不计粒子重力，下列说法正确的是（   ）

如图所示，在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，用两根细线悬挂长l=10cm、质量m=5g的金属导线．今在金属导线中通以稳恒电流，使悬线受的拉力为零．

如图所示，质量m₁=0.1kg，电阻R₁=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m₂=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R₂=0.1Ω的MN垂直于MM′．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s² ．

图为带电微粒的速度选择器示意图，若使之正常工作，则以下叙述哪个是正确的（   ）

如图所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨置于垂直于导轨向里的匀强磁场中，两根质量相同的金属棒A和B与导轨紧密接触且可自由滑动．先固定A，释放B，当B的速度达到10m/s时，再释放A，经1s时间A棒速度达到12m/s，（g取10m/s²）则：（   ）

如图是三个从O点同时发出的正、负电子的运动轨迹，匀强磁场方向垂直纸面向里，可以判定(    )

一细棒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒与磁场垂直，磁感线方向垂直纸面向里，如图所示，棒上套一个可在其上滑动的带负电的小环c，小环质量为m，电荷量为q，环与棒间无摩擦．让小环从静止滑下，下滑中某时刻环对棒的作用力恰好为零，则此时环的速度为多大？

一根长0.2m、通有2.0A电流的通电直导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是（   ）

在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r= m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×10⁴N/C。小物体P₁质量m=2×10^-3kg、电荷量q=+8×10^-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10^-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P₁到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P₂在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P₁相遇。P₁和P₂与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求:

如图，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力，求：

如图所示，在真空中半径r=3.0×10^﹣2m的圆形区域内，有磁感应强度B=0.2T，方向如图的匀强磁场，一束带正电的粒子以初速度v₀=1.0×10⁶m/s，从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场，且初速方向都垂直于磁场方向，若该束粒子的比荷  =1.0×10⁸C/kg，不计粒子重力．求：

如图所示为一磁约束装置的原理图，同心圆圆心 与 平面坐标系原点重合.半径为 的圆形区域Ⅰ内有方向垂直于 平面向里的匀强磁场.一束质量为 、电荷量为 、动能为 的带正电粒子从坐标为 的 点沿 轴负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过坐标为 的 点，方向沿 轴正方向.当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于 平面向外的另一匀强磁场时，上述粒子仍从 点沿 轴负方向射入区域Ⅰ，所有粒子恰好能够约束在环形区域内，且经过环形区域Ⅱ的磁场偏转后第一次沿半径方向从区域Ⅱ射入区域Ⅰ时经过内圆周上的 点( 点未画出).不计重力和粒子间的相互作用.

如图所示，在半径为R的半圆和长为2R、宽为 的矩形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。一束质量为m、电量为q的粒子（不计粒子间相互作用）以不同的速率从边界AC的中点垂直于AC射入磁场.所有粒子从磁场的EF圆弧区域射出（包括E、F点）其中EO与FO（O为圆心）之间夹角为60°。不计粒子重力.下列说法正确的是（   ）

在直角坐标系xOy中，第二象限有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），第一象限三角形OPM区域有如图所示的匀强电场，电场线与y轴的夹角、MP与x轴的夹角均为30°，已知P点的坐标为（9l，0），在以O′为圆心的环状区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆与直线MP相切于P点，内外圆的半径分别为l和2l。一质量为m，电荷量为q的正电粒子以速度v₀由坐标为（﹣l，0）的A点沿与y轴平行的方向射入第二象限匀强磁场中，经磁场偏转由坐标为（0， l）的B点进入匀强电场，经电场偏转恰由P点进入环状磁场区域，不计粒子重力，求：

如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面倾角θ=37°，导轨间的距离L=1.0m，下端连接R=1.6Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场，质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=5.0N的恒力使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行，当金属棒滑行2.8m后速度保持不变．求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²)

如图所示，在x轴上方有磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．x轴下方有磁感应强度大小为 ，方向垂直纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为－q的带电粒子(不计重力)，从x轴上O点以速度v₀垂直x轴向上射出．求：

如图所示，在y轴左则有一平行x轴方向的匀强电场，电场强度 ，在y轴右侧存在垂直纸面向里的匀强 磁场，第一象限内磁场的磁感应强度大小 ，第四象限内磁场的磁感应强度大小为 ．现有一比荷 的粒子中，从电场中与y轴相距10cm的P点（图中未标出）由静止释放，粒子运动一段时间后从M点进入磁场，并一直在磁场中运动且多次垂直通过x轴，不计粒子重力，试求：

如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的加速电场强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片 。平板S下方有磁感应强度为 的匀强磁场。现有大量的质子（ ）、氘核（ ）和α粒子（ ）以不同的初速度进入加速电场上端，经狭缝P沿如图轨迹打在胶片 上的M点和N点，最后在胶片上出现了两个亮条纹。忽略粒子重力和粒子间相互作用。关于该过程，下列表述正确的是（   ）

如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨 、 间距 ，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成 角，N、Q两端接有 的电阻。一金属棒 垂直导轨放置， 两端与导轨始终有良好接触，已知 的质量 ，电阻 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小 。 在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度 沿导轨向上开始运动，可达到最大速度 。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度 。

在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图，是离子注入工作原理示意图，离子经电场加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面上的晶圆（硅片）。速度选择器、磁分析器和偏转系统中匀强磁场的磁感应强度大小均为B。方向均垂直纸向外；速度选择器和偏转系统中匀强电场的电场强度大小均为E，方向分别为竖直向上和直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为R₁和R₂的四分之一圆弧，其两端中心位置M和N处各有一小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是一棱长为L的正方体，晶圆放置在偏转系统底面处。当偏转系统不加电场和磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的O点，O点也是偏转系统底面的中心。以O点为原点建立xOy坐标系，x轴垂直纸面向外。整个系统于真空中，不计离子重力，经过偏转系统直接打在晶圆上的离子偏转的角度都很小。已知当很小时，满足： ， 。