2015高中物理磁场经典计算题 (一)含详解

2015高中物理磁场经典计算题 (一)含详解

磁场综合训练（一）

1.弹性挡板围成边长为L= 100cm的正方形abcd，固定在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向 下，磁感应强度为B = 0.5T，如图所示. 质量为m=2×10-4kg、带电量为q=4×10-3C的小 球，从cd边中点的小孔P处以某一速度v垂直于cd边和磁场方向射入，以后小球与挡板 的碰撞过程中没有能量损失.

（1）为使小球在最短的时间内从P点垂直于dc射出来，小球入射的速度v1是多少？ （2）若小球以v2 = 1 m/s的速度入射，则需经过多少时间才能由P点出来？

a b

c

d

2. 如图所示, 在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面 向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的等边三角形框架DEF, DE中点S处 有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下，如图（a）所示. 发射粒子的电量为+q,质量为m,但速度v有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架碰撞 时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求： （1）带电粒子的速度v为多大时,能够打到E点?

（2）为使S点发出的粒子最终又回到S点,且运动时间最短,v应为多大?最短时间为多少? （3）若磁场是半径为a的圆柱形区域，如图（b）所示(图中圆为其横截面)，圆柱的轴线 通过等边三角形的中心O，且a=(

1

)L.要使S点发出的粒子最终又回到S点， 310

带电粒子速度v的大小应取哪些数值？

（b）

（a）