专题11  磁场(3)-高考物理精选考点专项突破题集
三、计算题:(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
1、如图所示,水平方向的匀强电场场强为E,场区宽度为L,竖直方向足够长。紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B。一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,经过时间穿过中间磁场,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面。求:
(1)中间场区的宽度d;
(2)粒子从a点到b点所经历的时间tab
(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离Sn
2、如图,在平面直角坐标系xoy中,第一象限内有一条通过坐标原点的虚线,虚线与y轴正方向夹角为30°,在虚线与x轴正方向之间存在着平行于虚线向下的匀强电场。在第四象限内存在一个长方形的匀强磁场区域(图中未画出),磁感应强度为B,方向垂直坐标平面向外。一质量为m,电荷量为q的带正电粒子从虚线上某点以一定的初速度垂直电场方向射入电场,经过电场偏转后,该粒子恰从x轴上的 P点以速度v射入匀强磁场区域,速度v的方向与x轴正方向夹角为60°,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动。经磁场偏转后,粒子射出磁场时速度方向沿x轴负方向,随后粒子做匀速直线运动并垂直经过负y轴上的Q点。已知OP=L,不计带电粒子重力。求:
备战高考(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)带电粒子在电场和磁场中运动时间之和;
(3)矩形磁场区域的最小面积和Q点的位置坐标。
3、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:
(1)第二象限匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)要使粒子在环状磁场区域内做完整的圆周运动,求环状区域匀强磁场的磁感应强度的取值范围