磁场和电场的复合 知识点题库

如图,宽度为l=0.8m的某一区域存在相互垂直的匀强电场E与匀强磁场B,其大小E=2×108N/C,B=10T.一带正电的粒子以某一初速度由M点垂直电场和磁场方向射入,沿直线运动,从N点离开;若只撤去磁场,则粒子从P点射出且速度方向发生了45°的偏转. 不计粒子的重力,求

  1. (1) 带电粒子的初速度为v0

  2. (2) 粒子的电荷量与质量之比

如图所示,质量、速度和电量均不完全相同的正离子垂直于匀强磁场和匀强电场的方向飞入,匀强磁场和匀强电场的方向相互垂直.离子离开该区域时,发现有些离子保持原来的速度方向并没有发生偏转.如果再让这些离子进入另一匀强磁场中,发现离子束再分裂成几束.这种分裂的原因是离子束中的离子一定有不同的(   )


A . 质量 B . 电量 C . 速度 D . 荷质比

如图所示,两平行金属板P、Q水平放置,上极板带正电,下极板带负电;板间存在匀强电场和匀强磁场(图中未画出).一个带电粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动.粒子通过两平行板后从O点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中,粒子做匀速圆周运动,经过半个周期后打在挡板MN上的A点.不计粒子重力.则下列说法不正确的是(  )

A . 此粒子一定带正电 B . P、Q间的磁场一定垂直纸面向里 C . 若另一个带电粒子也能做匀速直线运动,则它一定与该粒子具有相同的荷质比 D . 若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动,则它一定与该粒子具有相同的荷质比
如图所示,虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,带电小球通过下列电磁混合场时,可能沿直线运动的是(   )

A . B . C . D .
如图所示,有一对平行金属板,板间加有恒定电压;两板间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0 , 方向垂直于纸面向里.金属板右下方以MN、PQ为上、下边界,MP为左边界的区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场宽度为d,MN与下极板等高,MP与金属板右端在同一竖直线上.一电荷量为q、质量为m的正离子,以初速度v0沿平行于金属板面、垂直于板间磁场的方向从A点射入金属板间,不计离子的重力.

  1. (1) 已知离子恰好做匀速直线运动,求金属板间电场强度的大小;

  2. (2) 若撤去板间磁场B0 , 已知离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场,方向与水平方向成30°角,求A点离下极板的高度;

  3. (3) 在(2)的情形中,为了使离子进入磁场运动后从边界MP的P点射出,磁场的磁感应强度B应为多大?

如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E.一质量为m,电荷量为﹣q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出.射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L.

  1. (1) 求此粒子射出时的速度v

  2. (2) 运动的总路程s(重力不计).

磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能,是一种低碳环保发电机,有着广泛的发展前景,其发电原理示意图如图所示.将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,整体上呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场区域有两块面积为S、相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路,设气流的速度为v,气体的电导率(电阻率的倒数)为g.则以下说法正确的是(  )

A . 上板是电源的正极,下板是电源的负极 B . 两板间电势差为U=Bdv C . 流经R的电流为I= D . 流经R的电流为I=
在真空中的xOy平面内,有一磁感强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场.过原点O的直线MN是磁场的边界,其斜率为k.在坐标原点O处有一电子源,能在xOy平面内朝某一方向向磁场发射不同速率的电子,电子的质量为m、电荷量为q,电子重力不计.
  1. (1) 若某一电子从MN上的A点离开磁场时的速度方向平行于x轴,AO的距离为L,求电子射入磁场时的速率;
  2. (2) 若在直线MN的右侧加一水平向右的匀强电场(图中未画出),电场强度大小为E;保持电子源向磁场发射电子的速度方向不变,调节电子源,使射入磁场的电子速率在0和足够大之间均有分布.请画出所有电子第一次到达MN右侧最远位置所组成的图线;并通过计算求出任一电子第一次到达MN右侧最远位置的横坐标x和纵坐标y的关系式.

如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场.带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动.忽略重力的影响,求:

  1. (1) 匀强电场场强E的大小;
  2. (2) 粒子从电场射出时速度v的大小;
  3. (3) 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R.
为研究某种材料的荧光特性,兴趣小组的同学设计了图示装置,让质子经过MN两金属板之间的电场加速后,进入有界匀强磁场,磁场的宽度L=0.25m.磁感应强度大小B=0.01T,以出射小孔O为原点,水平向右建立x轴,在0.4 m≤x≤0.6 m区域的荧光屏上涂有荧光材料,(已知质子的质量m=1.6×10-27kg,电量q=1.6×10-19C,进入电场时的初速度可以忽略)

  1. (1) 要使质子能打在荧光屏上,加速电压的最小值是多少?
  2. (2) 当质子打中荧光屏时的动能超过288eV,可使荧光材料发光。对于不同的加速电压,荧光屏上能够发光的区域长度是多少?
在坐标系xOy中,有三个等大、相切的圆形区域,分别存在着方向如右图所示的匀强磁场,磁感应强度大小都为B0=0.10T,圆形区域半径r= m,三个圆心A、B、C构成一个等边三角形ABC,B、C点都在x轴上,且y轴与圆C相切,圆形区域A内磁场垂直纸面向里,圆形区域B、C内磁场垂直纸面向外.在直角坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限内分布着场强大小E=1.0×105N/C的竖直方向的匀强电场.现有质量m=3.2×10﹣26kg,带电荷量q=﹣1.6×10﹣19C的某种负离子,从圆形磁场区域A的左侧边缘以水平速度v=106m/s沿正对圆心A的方向垂直磁场射入,求:

  1. (1) 该离子通过磁场区域所用的时间.
  2. (2) 离子离开磁场区域的出射点到粒子进入磁场时速度方向所在直线的距离是多大?
  3. (3) 若在匀强电场区域内竖直放置一个挡板MN,欲使离子打到挡板MN上的位置是粒子进入磁场时速度方向所在直线与MN的交点,则挡板MN应放在何处?匀强电场的方向如何?
如图所示,虚线MN为匀强电场和匀强磁场的分界线,匀强电场场强大小为E,方向竖直向下且与边界MN成θ=45°角,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。在电场中有一点P,P点到边界MN的竖直距离为d.。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P处由静止释放。粒子第一次进入磁场后,经过时间t,将磁感应强度大小突然变为B′,方向不变,此后粒子恰好被束缚在该磁场中。(不计粒子所受重力,电场和磁场范围足够大)求:

  1. (1) 粒子进入磁场时的速度大小;
  2. (2) 当B′有最小值时,经过的时间t为多少?
  3. (3) B′的最小值为多少?
如图所示,一束质量为m、电荷量为q的粒子,恰好沿直线从两带电平行板正中间通过,沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域,粒子经过圆形磁场区域后,其运动方向与入射方向的夹角为θ(弧度)。已知粒子的初速度为v0 , 两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为B,方向均垂直纸面向内,两平行板间距为d,不计空气阻力及粒子重力的影响,求:

  1. (1) 两平行板间的电势差U;
  2. (2) 粒子在圆形磁场区域中运动的时间t;
  3. (3) 圆形磁场区域的半径R。
如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,线段CO=OD=L,CD边在x轴上,∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为 ,在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场,在y=-L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。

  1. (1) 电子的比荷;
  2. (2) 从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离:
  3. (3) 射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。
如图所示,两块平行金属极板MN水平放置,板长L =" 1" m.间距d = m,两金属板间电压UMN= 1×104V;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1 , 三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2 , 已知A、F、G处于同一直线上.B、C、H也处于同一直线上.AF两点距离为 m。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量m = 3×10-10kg,带电量q = +1×10-4C,初速度v0= 1×105m/s。

  1. (1) 求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向
  2. (2) 若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上,求该区域的磁感应强度B1
  3. (3) 若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2应满足的条件。
平行板电容器两板之间距离为d,接在电压为U的电源上。现有一质量为m,带电量为+q的粒子,以速度v沿水平方向射入两板之间(粒子重力不计),如图所示。若要使粒子能以速度v沿直线匀速穿过,则可以在两板间加(   )

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A . 磁感应强度大小B= ,方向向里的匀强磁场 B . 磁感应强度大小B= ,方向向外的匀强磁场 C . 磁感应强度大小B=Udv,方向向里的匀强磁场 D . 磁感应强度大小B=Udv,方向向外的匀强磁场
如图,足够长的绝缘竖直杆处于正交的匀强电磁场中,电场方向水平向左、场强大小为E,磁场方向水平向里,磁感应强度大小为B。一质量为m,电荷量为-q(q>0)的小圆环套在杆上(环内径略大于杆的直径)无初速下滑。若重力加速度大小为g,圆环与杆之间的动摩擦因数为 qE<mg),圆环电荷量不变,则能反映圆环下滑过程中速度v随时间t变化关系的图象是(   )

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A . 图片_x0020_100009 B . 图片_x0020_100010 C . 图片_x0020_100011 D . 图片_x0020_100012
如图所示,在轴的上方有方向向下的匀强电场,在轴的下方有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一带正电的粒子(不计重力)在电场中点以的初速度平行于轴正方向射出,一段时间后进入磁场,然后又从磁场中射出。若粒子第一次从进入磁场到离开磁场的距离为 , 在磁场中运动的时间为t。则以下判定正确的是(   )

A . 越大,粒子在磁场中运动的时间越长 B . 越大,粒子在磁场中运动的时间越短 C . 越大,粒子在磁场中运动的距离越长 D . 粒子在磁场中运动的距离大小无关
如图所示,竖直平面内xOy坐标系y轴竖直,第IV象限内充满了沿y轴正方向的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电小球,从y轴上的点以垂直于y轴的初速度进入第I象限,一段时间后经过x轴上的Q点(未画出)进入第IV象限,且速度方向与x轴正方向成角。若小球在第IV象限内做匀速圆周运动,且恰好没有进入第III象限,重力加速度为g。求:

  1. (1) 带电小球从P点开始运动的初速度的大小;
  2. (2) 匀强磁场的磁感应强度B的大小;
  3. (3) 小球从离开P点到第三次经过x轴所需的时间。
如图所示,在平面直角坐标系xOy内,有一垂直于x轴放置的平行板电容器,两极板间区域有匀强电场。一半径为R的圆形区域存在匀强磁场,磁感应强度大小可调节,磁场圆心在坐标原点O处,磁场方向始终垂直于坐标平面向外。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电容器极板边缘以速度平行极板射入,恰好从x轴上的点进入磁场,粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向夹角为45°,不计粒子的重力。

  1. (1) 求粒子在磁场中运动的速度大小v;
  2. (2) 若粒子从坐标系第四象限内的磁场边界(包含a,b两点)射出,求磁感强度的取值范围;
  3. (3) 若c、d两点为ab弧的三等分点,磁感应强度为时粒子从c点射出,磁感应强度为时粒子从d点射出,求磁感应强度的乘积。
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