新版高考物理一輪復(fù)習(xí)微專(zhuān)題系列之熱點(diǎn)專(zhuān)題突破專(zhuān)題53洛倫茲力在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用實(shí)例分析學(xué)案.doc

1、突破53洛倫茲力在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用實(shí)例分析、回旋加速器（1）構(gòu)造：如圖所示，D、D2是半圓形金屬盒，D形盒的縫隙處接交流電源，D形盒處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。mV,日 qvB=-p 得（2）原理：交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速，經(jīng)磁場(chǎng)回旋。由q2B2r2Rm=_,可見(jiàn)粒子獲得的最大動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒半徑r決定,與加速電壓無(wú)關(guān)?！镜淅?】回旋加速器的核心部分是真空室中的兩個(gè)相距很近的D形金屬盒。把它們放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于盒面向下，連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中能形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中 做圓周運(yùn)動(dòng)，每次通過(guò)兩盒間的窄縫時(shí)都能被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑

2、時(shí)通過(guò)特殊裝置引出，如果用 同一回旋加速器分別加速瓶核 （13H）和“粒子（He）,比較它們所需的高頻交流電源的周期和引出時(shí)的最大A.加速瓶核的交流電源的周期較大，瓶核獲得的最大動(dòng)能較大B.加速瓶核的交流電源的周期較小，瓶核獲得的最大動(dòng)能較大C.加速瓶核的交流電源的周期較大，瓶核獲得的最大動(dòng)能較小D.加速瓶核的交流電源的周期較小，瓶核獲得的最大動(dòng)能較小【答案】C【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，簫:核（陽(yáng)的質(zhì)荷比大于值粒子行劃, 根據(jù)口需 可知血核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期大，則加速鼐核的交流電源的周期較大，根據(jù)*二、得，最 大速葭尸哼,貝源大動(dòng)能加二%二萼，抽核的質(zhì)量是虹粒子品

3、,航核的電量是小粒子碘，貝同IflZ 上新4Z核的最大動(dòng)能是粒子的發(fā)即播:核獲得的最大動(dòng)能較小。故C正瑞A、B、D錯(cuò)【典例2】 勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于高真空中的D形金屬B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高盒半徑為 R兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為頻交流電頻率為f,加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為 m電荷量為+ q,在加速器中被加速, 且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響.則下列說(shuō)法正確的是（）1b粒F出口處A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2% RfB.質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)

4、過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為木：1D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f ,該回旋加速器的最大動(dòng)能不變【答案】AC【解析】蒞子被加速后的最大速度受到D形盒半金衣的制約，因v耳二國(guó) 故A正確；粒子離開(kāi) 回旋加速器的最大動(dòng)籥如尸”二%刈肛次于=2b笳啊3與!口速電壓口無(wú)關(guān)，B錯(cuò)瀏根據(jù)況=鼠 胸 得質(zhì)子第2次，啕1次經(jīng)過(guò)兩D形窗間模健后軌道半徑之比為亞：1, C正確j因回旋加速器的最大動(dòng)能廳m二窈譏砒子與愕、凡 0句有關(guān)，D錯(cuò)誤。二、質(zhì)譜儀（1）構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和照相底片等構(gòu)成。7&力浦 UTGy_i±_1 III LJ Tj氣:匕：及、_r 工 a.

5、i. J " .土1 2（2）原理：粒子在加速電場(chǎng)中由靜止被加速，根據(jù)動(dòng)能te理：qU= £mv,粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)2mv 動(dòng)：qvB= -o R【典例3】質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束 （速度可視為零），經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底 片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處 S的距離為x,可以判斷（）A.若離子束是同位素，則 x越小，離子質(zhì)量越大B.若離子束是同位素，則 x越小，離子質(zhì)量越小C.只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同22mUj _，x= 2r,分析各選項(xiàng)可知只有B q

6、D. x越大，則離子的比荷一定越大由qU= 1mV, qvB= 笠，解得二春、2 又正確?！镜淅?如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒Bo的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.能通過(guò)狹縫 P的帶電粒子的速率等于日BD.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小【答案】ABC一【解析】粒子在題圖中的電場(chǎng)中加速,說(shuō)明粒子帶正電,具通過(guò)速度選擇器時(shí)？電場(chǎng)內(nèi)與各倫茲力平 衡，則洛倫茲力方向應(yīng)水平向

7、左3由左手定則知,裾?qǐng)龅姆较驊?yīng)垂直紙面向外，選項(xiàng)B正確.：由Eg二塞r 可知1戶程5選項(xiàng)C正確j粒子打在膠片上的位置到狹縫的距離即為其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的直徑警， 可見(jiàn)。越小,貝蝶立子的比荷越大，。不同，貝#立子的比有不同,因此利用該裝量可以分析同位素，A正確, D錯(cuò)誤。、疊加場(chǎng)的應(yīng)用實(shí)例裝置原理圖規(guī)律速度選擇器V若qvoB= Eq,即vo=-,粒子做勻速直 B線運(yùn)動(dòng)XiX一。BXMXX1IA-磁流體發(fā)電機(jī)00J等離子體射入，受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，使XXXx*三科出.XXKX ,J兩極板帶止、負(fù)電，兩極電壓為U時(shí)U穩(wěn)定，qd=qvoB, U= Bdv）1電磁流量計(jì)x n x再U，U ，Qq= qvB,所

8、以v=Dj所以0vS=兀DU4B山 , :二 fK t M H霍爾元件/ .當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體 在與磁場(chǎng)、電流方向都垂苴的方向上 出現(xiàn)電勢(shì)差A(yù) B,這時(shí)金屬板上就會(huì)聚【典例5】如圖所示，將一束等離子體噴射入磁場(chǎng)，在場(chǎng)中有兩塊金屬板 集電荷，產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度均為 v,兩金屬板的板長(zhǎng)為 L,板間距離為d,板平面的面積為S,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R電離氣體充滿兩板間的空間。當(dāng)產(chǎn)等離子休束d BdvA.S 丁一RB.Bdvr-RS BLvC.d T-RD.BdvT-R發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I ,那么板間電離氣體的電阻率為 （）【

9、解析】等離子體是在高氣壓作用下極噴射入磁場(chǎng)的,所以正離子和電子的運(yùn)動(dòng)方向是相同的。在洛 倫茲力的作用下，正富子向極板上方向偏轉(zhuǎn)，負(fù)電子向極板5方向偏轉(zhuǎn)F在極板間建立電場(chǎng).形成電勢(shì)差I(lǐng) 在開(kāi)路狀態(tài)，當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)恒定且己=母山電路閉合時(shí)g 口外彳口向二+，）二- S Bdv可得：p =1 丁 R。y d i【典例6】為了診斷病人心臟功能和動(dòng)脈血液粘情況，需測(cè)量血管中血液的流量，如圖示為電磁流量計(jì)示意圖，將血管置于磁感強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，測(cè)得血管兩側(cè) a、b兩點(diǎn)電壓為U,已知管的直徑為 d,則血管中血液的流量Q （單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的體積）。（）UjrdUjrdUA.而B(niǎo). IT

10、c. 而D. 方【解析】導(dǎo)電液體流過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域穩(wěn)定時(shí),電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫亞力平衡則有qE=q j=qvB 解得 v= 言漪量Q=S=吟=答。所以選項(xiàng)C正確口【典例7】 利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I, C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCd,下列說(shuō)法中正確的是 （）Um*A.電勢(shì)差5雙與材料有關(guān)B.若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UCd<0C.僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差Ud變大D.在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平【答案】BC【解析】 若載流子

11、是自由電子，由左手定則可知，自由電子往C面積聚，則Gc<（）d,選項(xiàng)B正確；設(shè)自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的速率為v,則qvB= q-L，電流微觀表達(dá)式I = nqvS,其中S= Ld,三式聯(lián)立得，5K qd， 選項(xiàng)A錯(cuò)誤而C正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度 B應(yīng)垂直穿過(guò)霍爾元件的工作面，地球赤道上方地磁場(chǎng)方向水平指向北,故工作面應(yīng)保持豎直，選項(xiàng) D錯(cuò)誤。課后作業(yè)1 .回旋加速器是加速帶電粒子的裝置.其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說(shuō)法中

12、正確的是（）A.減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓C.增大D形金屬盒的半徑D.減小狹縫間的距離【答案】C【解析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圜周運(yùn)動(dòng)，洛槍切提供向心力,速度達(dá)最大時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑與D型盒半徑相等,由0周運(yùn)動(dòng)規(guī)律有；目叫湎=印半，=：稱叫/則Efcm可見(jiàn)要增大粒子射出時(shí)的動(dòng)能，可增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度或增大D形盒的半徑，與加速電壓無(wú)關(guān)，故C正確，ABD錯(cuò)誤j故選：C2 .如圖是回旋加速器 D型盒外觀圖，如圖2是回旋加速器工作原理圖。微觀粒子從S處從靜止開(kāi)始被加速，達(dá)到其可能的最大速度vm后將到達(dá)導(dǎo)向板處，由導(dǎo)出裝置送往需要使用高速粒子的地方。下列說(shuō)法正確的是（）A. D型盒半

13、徑是決定 vm的一個(gè)重要因素B.粒子從回旋加速器的磁場(chǎng)中獲得能量C.高頻電源的電壓是決定vm的重要因素D.高頻電源的周期等于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期【答案】AD【解析】A、d回旅加速器卬的加速粒子最后從磁場(chǎng)中做勺速圖周運(yùn)動(dòng)離開(kāi)，根據(jù)半徑公式 =可得誓,與加速的電壓無(wú)關(guān)，而最大速度與加速器的半運(yùn)、裾感續(xù)強(qiáng)度以及電荷的電量和質(zhì)量百美.半徑越大,能量越大磁場(chǎng)越強(qiáng)，能量越大j則A正確，C錯(cuò)誤。B、回旋加速器是利用電場(chǎng)力騎僧大速度、 磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)改變粒子的速度方向，B錯(cuò)誤-4粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)半圓的過(guò)程，電場(chǎng)的場(chǎng)源變換兩次%=2%等,D正喻故選心3.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頓交流

14、電極相連接的兩個(gè) D形金屬盒, 兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩 D形金屬盒處于垂直于盒 底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是A.帶電粒子從磁場(chǎng)中獲得能量B.帶電粒子所獲得的動(dòng)能與加速器的電壓有關(guān)，電壓越大，動(dòng)能越大C.帶電粒子在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與加速器磁場(chǎng)有關(guān)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)D.帶電粒子所獲得的能量與帶電粒子的質(zhì)量和電荷量均有關(guān)，質(zhì)量和電荷量越大，能量越大【答案】C【解析】A、粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力不做功，在電場(chǎng)中加速，電場(chǎng)力做正功，知離子在電場(chǎng)中獲得能量，在磁場(chǎng)中能量不變，故 A錯(cuò)誤。B、帶電粒子獲得最大動(dòng)能時(shí)從磁場(chǎng)中勻速圓周離開(kāi)

15、,與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān),“一 qU，總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故B錯(cuò)誤。C、設(shè)加速次數(shù)為n,每次加速獲得門(mén)的動(dòng)能，則加速次數(shù)為2mql， 2"則磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，C正確。D由可知比荷m越大時(shí)，動(dòng)能越大，故 D錯(cuò)誤。故選CoB的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子束發(fā)生4 .如圖所示為研究某種帶電粒子的裝置示意圖，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直線射到熒光 屏上的。點(diǎn)，出現(xiàn)一個(gè)光斑。在垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為偏轉(zhuǎn)，沿半徑為r的圓弧運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏上的 P點(diǎn)，然后在磁場(chǎng)區(qū)域再加一豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)大小為於史而。點(diǎn)，關(guān)于該粒子（不計(jì)重力），下列說(shuō)法正確的是A.粒子帶負(fù)電B.初速度為MrC.比荷

16、為mD.比荷為【答案】D【解析】只有m場(chǎng)寸,洛倫茲力向上，根據(jù)左手定則,粒子帝正電荷,故A錯(cuò)誤'只有磁場(chǎng)時(shí)洛倫 茲力提供向心力，故所吟，電磁場(chǎng)同時(shí)存任寸,電場(chǎng)力與洛愴茲力平衡，故二7行=訴 聯(lián)立解得一二三則比有5=故錯(cuò)誤，D正確3故選D。 n"Fl b "5 .如圖所示是一速度選擇器，當(dāng)粒子速度滿足丫0 =3寸，粒子沿虛線水平射出；若某一粒子以速度v射入該速度選擇器后，運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線所示，則關(guān)于該粒子的說(shuō)法正確的是（）A.粒子射入的速度一定是v>EB8 .粒子射入的速度可能是v<EBC.粒子射出時(shí)的速度一定大于射入速度D.粒子射出時(shí)的速度一定小于射入速度

17、【答案】B1解析】粒子可宮崎正電或負(fù)電，根據(jù)題圖可知，若粒子帶正電則中步叫 冷爐電場(chǎng)力做負(fù)中， 粒子射出時(shí)速度小于射入速度；若粒子帶負(fù)電，則 小外 吟 電場(chǎng)力做正功,粒子射出P寸速度大于射 人速度。因此BIE確。6.如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率v = E,那么（）BA.帶正電粒子必須沿 ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過(guò)B.帶負(fù)電粒子必須沿 ba方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過(guò)C.不論粒子電，f如何，沿 ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過(guò)D.不論粒子電，f如何，沿 ba方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過(guò)【答案】AC【解析】按四個(gè)選項(xiàng)要求讓粒子進(jìn)入，可知只有A

18、 C選項(xiàng)中粒子所受洛倫茲力與電場(chǎng)力等大反向，能沿直線勻速通過(guò)磁場(chǎng)。7 . 一束幾種不同的正離子，垂直射入正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域里，離子束保持原運(yùn)動(dòng)方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn).接著進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束如圖.對(duì)這些離子，可得出的結(jié)論是£；，叫 腳A.它們的動(dòng)能一定各不相同8 .它們的電性一定各不相同C.它們的質(zhì)量一定各不相同D.它們的比荷一定各不相同【答案】D【解析】經(jīng)過(guò)速度選擇器后的粒子速度相同，粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE即不發(fā)Emz生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小£ ；進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)分開(kāi)，軌道半徑不等，根據(jù)公式,說(shuō)明比荷不同，由于在磁場(chǎng)中超一個(gè)方向

19、偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受洛倫茲力的方向一致，也即說(shuō)明電荷的電性是一樣的，故（磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B和勻強(qiáng)電ABC錯(cuò)誤；D正確;8.如圖，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過(guò)由相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 場(chǎng)（電場(chǎng)強(qiáng)度為E：組成的速度選擇器，然后粒子通過(guò)平板 S上的狹縫P進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)（1磁感應(yīng)強(qiáng)度為方），最終打在丁公上，下列表述正確的是A.粒子帶負(fù)電8 .所有打在八團(tuán)2上的粒子，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為修的磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同EC.能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于“qd.粒子打在4公上的位置越靠近 P,粒子的比荷工越大【答案】CD一 【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中向左偈轉(zhuǎn),根據(jù)左手定貝L失m亥粒子帶正電，a錯(cuò)誤,所有打在4國(guó)土的粒子

20、,在磁場(chǎng)H'中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于丁 =詈,貝我=強(qiáng)，與帶電粒子的比荷有關(guān)，B錯(cuò)誤,粒子經(jīng)過(guò)速度選擇器G寸所受的電場(chǎng)力和洛倫技力平衡,有：亞-皿 貝卜=高C正布?經(jīng)過(guò)速度選擇器進(jìn)入磁場(chǎng)m的粒子速度相等，根據(jù)一皿知，粒子打在閉工上的位置越靠近p,則半徑越小，粒子 的比荷越大，D正確.9 . 1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，若速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（A.速度選擇器的P】極板帶負(fù)電，F(xiàn)：極板帶正電B.粒子在生磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑不同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間也不相同C.粒子在“磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑不同，說(shuō)明離

21、開(kāi)速度選擇器時(shí)速度大小不同qD.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷也越小【答案】BD【解析】若粒子帶正電，在速度選拴器卬，洛愴茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力豎直向下，實(shí)聆電場(chǎng)的 方向上亙向下,即孔極板帶正電，鳥(niǎo)板板帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)速度選捶器的粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)窿場(chǎng)根據(jù)旺=皿 粒子的速度與電荷量無(wú)關(guān)，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度相同，根據(jù)丁=詈，加半徑不同的粒子j比有不 q小同，根據(jù)丁 =等知,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期不同,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,B正確C錯(cuò)誤寧根據(jù)=言如，粒子的半役越大，則比荷越小，D正確.10 .為了測(cè)量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、

22、高分別為4瓦工左右兩端開(kāi)口，加垂直于上下底面且方向向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 W的勻 強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓 小。若用表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積），下列說(shuō)祛中正確的是（）A.若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢(shì)高B.前表面的電勢(shì)一定低于后表面的電勢(shì)，與哪種離子多少無(wú)關(guān)C.污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D.污水流量。與成正比，與心/,無(wú)關(guān)【答案】B【解析】3）用齷左手定則？正禽子向后表面偏轉(zhuǎn),負(fù)寓子向前表面褊轉(zhuǎn),所以后表面的電勢(shì)高于前 表面的電勢(shì)，與離子的多少無(wú)關(guān)。故A錯(cuò)誤、B正確。<2；副

23、冬離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下平衡，有：碎E =解得口 =岫比電壓表的示救與離子濃度無(wú)美；口二宗 則流量。二也二尊 與。成正比n與有關(guān)©故處錯(cuò)誤.故本題選B11 .如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖.金屬板M N之間的距離為d=20 cm,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B= 5 T,方向垂直紙面向里.現(xiàn)將一束等離子體（即高溫下電離的氣體， 含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒， 整體呈中性）從左側(cè)噴射入磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)在 M N兩板間接入的額定功率為 P= 100 W的燈泡正常發(fā)光，且此時(shí) 燈泡電阻為 R= 100 Q,不計(jì)離子重力和發(fā)電機(jī)內(nèi)阻，且認(rèn)為離子均為一價(jià)離子，則下列說(shuō)法中正確的是（）， 般 |,-X

24、XXXI二MXxXXL 畢XXXXcUCA.金屬板M上聚集負(fù)電荷，金屬板 N上聚集正電荷B.該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為 100 VC.每秒鐘有6.25 X 1018個(gè)離子打在金屬板 N上D.離子從左側(cè)噴射入磁場(chǎng)的初速度大小為103 m/s【答案】BC【解析】A、由左手定則知正離子向上偏轉(zhuǎn)，所以M帶正電，A錯(cuò)誤；D、發(fā)電機(jī)所接燈泡正常發(fā)光，由P I功率 "可知fj= 1001',因電源不計(jì)內(nèi)阻，則燈泡的電壓即為電動(dòng)勢(shì)E=100V,故B正確。C、根據(jù)歐姆Und, 一 = =1*I = r? = = &25 x 1定律可知"，由電流的定義可知工 ,則每秒種打在板上的粒子個(gè)

25、數(shù)為，故C（fv3 rj= q-j1aq正確?？趦砂彘g電壓穩(wěn)定時(shí)滿足：口，所以100=*="=5 x U X 0.2 ,解得粒子的飛行速度為卜二111力作，故D錯(cuò)誤。故選BG12 .磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示，等離子體高速噴射到加有磁場(chǎng)的管道內(nèi)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向八，兩金屬板偏轉(zhuǎn)，形成直流電源對(duì)外供電.則（）T K JA.上極板帶負(fù)電,下極板帶正電B.僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將減小C.僅減小兩板間的距離，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大D.僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機(jī)的總功率將增大【答案】AD一【解析】根據(jù)左手定則知，正電荷向下偏，負(fù)電荷向上偏，貝上機(jī)板帶負(fù)電,下極板帶正電

26、n故A 錯(cuò)誤與民根據(jù)qvBr等得，EeBdu,僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大，故B錯(cuò)謾；C、因電動(dòng)勢(shì)的大小為:E=Bd¥,僅減小衲板間的距離，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將減小故C錯(cuò)誤iD.因電動(dòng)勢(shì)的大小為t E二陽(yáng)明僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大，流過(guò)工的電澆為:1=生將摺大，發(fā)電機(jī)的總功率AEI將增大j故D正確©故選：AD13 .如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，設(shè)兩金屬板間的距離為d,兩極板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,等離子體垂直進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v,單個(gè)離子所帶的電量為q,離子通道（即兩極板內(nèi)所圍成空問(wèn)）的等 效電阻為r,負(fù)載電 阻為R則下列說(shuō)法中正確的是A.該

27、發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E=BdvB.電阻R兩端的電壓為為 BdvbWc.該電機(jī)的總功率為子+7D.該發(fā)電機(jī)上極板板的電勢(shì)低于下極板的電勢(shì)【答案】AC工解析】口，根據(jù)左手定則可知,正電荷向上偏，負(fù)電荷向下偏,則上場(chǎng)是電'源的正極，下板是電源的 京極，則上極板的電勢(shì)高于下極板的電勢(shì)，故D錯(cuò)誤,；A.當(dāng)離子勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，極板的電量最大，電動(dòng)勢(shì)最大，根據(jù)gB =9,得后=的冠,故A正確正、等效電路為內(nèi)陽(yáng)，和外陽(yáng)滅串聯(lián)，則4 =急-A =*則以錯(cuò)誤口 C.設(shè)總功率為P,電源功率區(qū)次且1=言，則有P =壬=嘿故©正確口故選AC。 K航 TTJtf 丁14 .如圖所示，金屬板放在垂直于它的勻強(qiáng)磁

28、場(chǎng)中，當(dāng)金屬板中有電流通過(guò)時(shí)，在金屬板的上表面A和下表面A之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,金屬板寬度為h、厚度為d,通有電流I,穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，上、下表面之間的電勢(shì)差大小為U則下列說(shuō)法中正確的是A.在上、下表面形成電勢(shì)差的過(guò)程中，電子受到的洛侖茲力方向向下B.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，金屬板上表面A的電勢(shì)高于下表面 A'的電勢(shì)C.只將金屬板的厚度 d減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2D.只將電流I減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2【答案】D【解析】電流向右、磁場(chǎng)向內(nèi)，根據(jù)左手定則，安培力向上；電流是電子的定向移動(dòng)形成的，

29、故洛倫茲力也向上；故上極板聚集負(fù)電荷，下極板帶正電荷，故下極板電勢(shì)較高；故AB錯(cuò)誤；電子最終達(dá)到平衡,U有：evB=e1,貝U： U=vBh;電流的微觀表達(dá)式:I=nevS=nevhd ;貝U：/whd ,代入得:則只將金屬板的厚度 d減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)?U,故C錯(cuò)誤；只將電流I減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2 ,故D正確。故選Do15 .如圖為一個(gè)電磁泵從血庫(kù)里向外抽血的結(jié)構(gòu)示意圖，長(zhǎng)方體導(dǎo)管的左、右表面絕緣，上、下表面 為導(dǎo)體，管長(zhǎng)為 a、內(nèi)壁高為b、寬為L(zhǎng)且內(nèi)壁光滑.將導(dǎo)管放在垂直左、右表面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于充滿導(dǎo)管的血漿中帶有

30、正、負(fù)離子，將上、下表面和電源接通，電路中會(huì)形成大小為I的電流，導(dǎo)管的前后兩側(cè)便會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差 p,從而將血漿抽出，其中 v為血漿流動(dòng)方向.若血漿的電阻率為p ,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則下列判斷正確的是（）bA.此裝置中血漿的等效電阻 aLB.此裝置中血漿受到安培力大小F= BILC.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度可以加快血漿的外抽速度RIP D.前后兩側(cè)的壓強(qiáng)差£【答案】ACD1解析導(dǎo)體長(zhǎng)度為b, 戢面積為江,由電阻定律可得此裝置中血漿的等效電阻為:R=京，故A正 確。導(dǎo)體長(zhǎng)度為與故所受安培力為F=BIt>故B錯(cuò)誤。根據(jù)洛倫茲力與電場(chǎng)力平密，則有qwY,解得,U

31、-Bav,當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B時(shí)，則前后表面的電勢(shì)差U增大，導(dǎo)致電場(chǎng)力增大，則會(huì)加快血漿的外*時(shí)速度,故C正確 壓強(qiáng)公式得可得 V ;普建，故D正確，故選OL L16 .如圖所示為一電磁流量計(jì)（即計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一橫截面的體積）的原理圖：一圓形導(dǎo)管直徑為d,用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng).圖中磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，大小為B,導(dǎo)電液體中的自由電荷（負(fù)離子）在洛倫茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差.當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就穩(wěn)定為 U則（）A.電勢(shì)a高b低B.電勢(shì)b高a低ndU4HC.流量Q=仙D.流量Q=笈叫【答案】BC【解析】根據(jù)左手定則可知,導(dǎo)電液體中的自由電荷（員高子）在洛倫亞力作用下向上偏轉(zhuǎn),則3口 電勢(shì)低j b點(diǎn)電勢(shì)高,故A錯(cuò)誤，B正確對(duì)離子有；喘，解得* = '流量等于單位時(shí)間流過(guò)液體 的體現(xiàn) 有Q二仍二卷冗r" 丁啜，故c正確n D錯(cuò)昆故選BC,17 .如圖所示，有一金屬塊放在垂直于側(cè)面C的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)有穩(wěn)恒電流自左向右通過(guò)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）I -