高二年级物理 第 13讲 磁场2
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高二 年级 物理 科辅导讲义（第 13讲）
学生姓名： 授课教师 授课时间：
磁场2
1. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1
所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有
空隙。下列说法正确的是
A．离子由加速器的中心附近进入加速器
B．离子由加速器的边缘进入加速器
C．离子从磁场中获得能量
D．离子从电场中获得能量
2. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两
个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都
能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电
粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是 （ ）
A．增大匀强电场间的加速电压
B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离
D．增大D形金属盒的半径
3. 带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。
图5是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨
迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时，其质
量和电量不变，而动能逐渐减少。下列说法正确的是
A．粒子先经过a点，在经过b点
B．粒子先经过b点，在经过a点
C．粒子带负电
D．粒子带正电
4. 薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两
个区域运动的轨迹如图，半径R1＞R2，假定穿过铝板前后粒子电量保持不变，则该
粒子
A．带正电
B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度相同
C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同
D．从区域Ⅰ穿过铝板运动到区域Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
R1
R2
铝板
2
5. 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
直径方向射人磁场，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.
6. 如图19（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2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，R1=R0，R2=3R0，
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v1射出，求粒子在A点的初速度v0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v2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v3，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？
O
A
0
v
1
v
2
R
1
R
A
O
C
45
2
v
)(a
)(b
19图
3
7. 如图所示，在一底边长为2L，θ＝45°的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直
纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电
势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响。
⑴粒子经电场加速射入磁场时的速度？
⑵磁感应强度B为多少时，粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板？
⑶增加磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动
的极限时间.（不计粒子与AB 板碰撞的作用时间，设粒子与AB 板碰撞前后，电量
保持不变并以相同的速率反弹）
8. 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在
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轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N
点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出
磁场，如图所示。不计粒子重力，求
(1)M、N两点间的电势差UMN。
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
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9. 如图所示，在xOy平面内y≥0的区域存在电场与磁场，ON为电场与磁场的分界线，
ON与y轴的夹角为45°，电场强度大小为32N/C，磁感应强度为0.1T，一质量为
24m110kg，带电荷量为18q510C
的正粒子从O点沿x轴负方向以速度
3
0
v210m/s
射入磁场，不计粒子重力，求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）粒子最终穿过x轴时离O点的距离。
