轮复习带电粒子在磁场中运动的应用文档格式.docx

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（　　）4．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A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

（　　）5．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图10所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是

A．减小磁场的磁感应强度B．减小狭缝间的距离

C．增大高频交流电压D．增大金属盒的半径

（　　）

6．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都能得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直盒面向下，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核（

H）和α粒子（

He），比较它们所需的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，下列说法正确的是

A．加速氚核的交流电源的周期较大；

氚核获得的最大动能较大

B．加速氚核的交流电源的周期较大；

氚核获得的最大动能较小

C．加速氚核的交流电源的周期较小；

D．加速氚核的交流电源的周期较小；

（）7.粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速电压的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速。

不考虑相对论效应，则下列说法正确是

A．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子

B．加的粒子获得的最大动能

随加速电场U增大而增大

C．质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

D．质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为

（）8.磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图。

平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。

如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。

设A、B两板间距为d，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入A、B两板之间.则下列说法正确的是

A．A是直流电源的正极

B、B是直流电源的正极

C、两板间电势差为U＝Bdv

D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力

（　　）9.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练图8－3－5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

A．两板间电势差为U＝Bdv

B．上板是电源的正极，下板是电源的负极

C．流经R的电流为I＝

D．流经R的电流为I＝

（　　）10．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了上图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是

A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关

C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大

D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关

E．污水流量Q＝

（）10.电磁流量计广泛应用于可导电流体在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面积的流体的体积）。

为了简化，假设流量计是如图所示的横截面积为长方体的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线），图中流量计的上下两面是金属材料。

现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电液体稳定的流经流量计时，在管外将流量计上下两面分别与一串联了电阻R的电流表的两端相连。

I表示测得的电流值，已知液体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为

A．

B．

C．

D．

2.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练图8－3－5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（　　）

A．两板间电势差为U＝BdvB．上板是电源的正极，下板是电源的负极

D．流经R的电流为I＝

5．如图所示是电磁流量计的示意图．圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场．当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电势差为U，就可以知道管中液体的流量Q--单位时间内流过管道横截面的液体的体积．已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是（　　）

A．Q＝πdU/B

B．Q＝πdU/4B

C．Q＝πd2U/4B

D．Q＝πd2U/B

同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．该束带电粒子带负电

B．速度选择器的P1极板带正电

C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，荷质比q/m越小

答案：

BC

BD

9．如图所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（）

A．若改为电荷量－q的离子，将往上偏（其它条件不变）

B．若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）

C．若改为电荷量＋2q的离子，将往下偏（其它条件不变）

D．若速度变为

v0将往下偏（其它条件不变）

5、（11汕头一模单选）如图，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B束，下列说法中正确的是

A．组成A、B束的离子都带正电B．组成A、B束的离子质量一定不同

C．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

D．A束离子的比荷q/m大于B束离子的比荷

12．有电量为q、重力为G的小球，由两块竖直板上方h处自由下落，板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间匀强电场场强为E，如图8所示，则下列说法正确的是（）

A.小球在板间加速度恒定B.小球在板间加速度不可能一直不变

C.当

时，小球将作直线运动D.小球在板间将作匀速直线运动

4.厚度未知、宽度为d的金属板放在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电量为e，则当电流I流过导体时，在导体板上下侧面间会产生电势差U问：

（1）哪板电势高？

（2）电势差为多少？

（　　）8．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如图7表示了它的原理：

将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I.那么板间电离气体的电阻率为

A.

（

－R）B.

－R）

C.

－R）D.

二、巩固提高班级姓名

（）6．如图所示，从S处发出的热电子（初速度为零），经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现发现电子向上极板偏转，为使电子沿图中虚线从该混合场区域通过，可采取的措施有

A．适当减少电场强度E

B．适当增大磁感应强度B

C．适当增大加速极板间的宽度

D．适当增大加速电压U

8．如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，E的大小为0.5×

103V/m,B1大小为0.5T；

第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合．一质量m=1×

10-14kg、电荷量q=1×

10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°

角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域．一段时间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°

角的方向飞出。

M点的坐标为（0，-10），N点的坐标为（0，30），不计粒子重力，g取10m/s2．

（1）请分析判断匀强电场E的方向（要求在图中画出）并求出微粒的运动速度v；

（2）匀强磁场B2的大小为多大？

（3）B2磁场区域的最小面积为多少？

三、巩固提高班级姓名

（）

9.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成

角的直线

运动，如图所示，由此可以判断

A.油滴一定做匀速运动

B.油滴可以做变速运动

C.如果油滴带正电，它是从

点运动到

点

D.如果油滴带正电，它是从

10.如图Ox、Oy、Oz为相互垂直的坐标轴，Oy轴为竖直方向，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

现有一质量为m、电量为q的小球从坐标原点O以速度v0沿Ox轴正方向抛出（不计空气阻力，重力加速度为g）。

求：

（1）若在整个空间加一竖直向上的匀强电场E1，使小球在xOz平面内做匀速圆周运动,求场强E1和小球运动的轨道半径；

（2）若在整个空间加一匀强电场E2，使小球沿ox轴做匀速直线运动，求E2的大小；

11．如图所示，xOy平面内的圆

与y轴相切于坐标原点O．在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场一个带电粒子（不计重力）从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为To．若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为To/2．若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变．求：

该带电粒子穿过场区的时间．

四、学后反思（知识点、典型问题、解题方法、易错点等）

好题共享

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