一輪復(fù)習(xí)(定)帶電粒子在磁場中運動的應(yīng)用

1、8.7帶電粒子在磁場中運動的應(yīng)用班級()1.如下列圖，兩平行金屬板中間有相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度為應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)子沿極板方向以速度vo從左端射入，并恰好從兩板間沿直線穿過.A .B.C.D .不計質(zhì)子重力，以下說法正確的選項是假設(shè)質(zhì)子以小于假設(shè)質(zhì)子以速度假設(shè)電子以速度 假設(shè)電子以速度vo的速度沿極板方向從左端射入，它將向上偏轉(zhuǎn) 2vo沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過 vo沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過 vo沿極板方向從右端射入，它將沿直線穿過U加()2 .如下列圖，從離子源發(fā)射出的正離子，經(jīng)加速電壓速后進(jìn)入相互垂直的電場(E方向豎直向上)和磁場(B方向垂直紙面向外)中

2、，發(fā)現(xiàn)離子向上偏轉(zhuǎn).要使此離子沿直線通過電磁 場，瑩西rfnA .增加E,減小BB.增加E,減小UC.適當(dāng)增加UD.適當(dāng)減小E()3 .如下列圖，一束質(zhì)量和電量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁 場和勻強(qiáng)電場正交的區(qū)域，發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運動方向， 未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)，如果讓這些不偏轉(zhuǎn)離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場中， 發(fā)現(xiàn)這束離子又分裂成幾束，對這些進(jìn)入另一磁場的離子，可得 出結(jié)論A.它們的動能一定各不相同B.它們的電量一定各不相同C.它們的質(zhì)量一定各不相同E,磁感XMXX師XXXKd 一十X X¥X X¥X XX XrU的尊電坊t E崗A.2D.它們的電量與質(zhì)量之比一定各不相同()4

3、.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別 為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫 P和記錄粒子位置的膠片 A1A2.平 板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場.以下表述正確的選項是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方向垂直紙面向外C. 能通過狹縫 P的帶電粒子的速率等于 曰BD. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小()5 .盤旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部是兩個 D形金屬盒.兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻交流電 源兩極相連接，從而使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹

4、縫時都得到加速，如 圖10所示.現(xiàn)要增大帶電粒子從盤旋加速器射出時的動能，以下方法可行的是A. 減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B .減小狹縫間的距離C.增大高頻交流電壓D .增大金屬盒的半徑()6 .盤旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如下列圖，它的核心 局部是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄 縫中形成勻強(qiáng)電場，使帶電粒子每次通過窄縫都能得到加速.兩盒放在勻強(qiáng)磁 場中，磁場方向垂直盒面向下，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的 窄縫時反復(fù)被加速，直到到達(dá)最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出，如果用同 一盤旋加速器分別加速氚核 (3H)和a粒子(2He)，比擬它們所需的高頻交

5、流電源 的周期和獲得的最大動能的大小，以下說法正確的選項是A. 加速氚核的交流電源的周期較大；氚核獲得的最大動能較大 B .加速氚核的交流電源的周期較大；氚核獲得的最大動能較小 C.加速氚核的交流電源的周期較??；氚核獲得的最大動能較小D.加速氚核的交流電源的周期較??；氚核獲得的最大動能較大7.粒子盤旋加速器的工作原理如下列圖，置于真空中的D型金屬盒的半徑為 R兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與金屬盒盒面垂直， 高頻率交流電的頻率為 f， 加速電壓的電壓為 U,假設(shè)中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為 m電荷量為+e，在加速器中被加速。不考慮相對論效應(yīng)， 那么以下說法正確是A. 不改變磁感

6、應(yīng)強(qiáng)度 B和交流電的頻率f,該加速器 也可加速粒子B. 加的粒子獲得的最大動能 隨加速電場U增大而增大C. 質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過2n RfD. 質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過 D型盒間狹縫后軌道半徑之比為2 : 18.磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，以下列圖是它的示意圖。平行金屬板 A、B之間有一個很強(qiáng)的磁場， 將一束等離子體即高溫下電離的氣體， 含有大量正、 負(fù)帶電粒子噴入磁場， A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。如 果把A、B和用電器連接， A B就是一個直流電源的 兩個電極。設(shè) A B兩板間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B, 等離子體以速度 v沿垂直于磁場的方向射入 A、B兩

7、板 之間.那么以下說法正確的選項是A. A是直流電源的正極 B B是直流電源的正極 C兩板間電勢差為 U= BdvD.等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力大于所受電場力9.磁流體發(fā)電機(jī)可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，是一種低碳環(huán)保發(fā)電機(jī)，有著廣泛的開展前景其發(fā)電原理示意圖如練圖8-3-5所示，將一束等離子體即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒， 整體上呈電中性噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域 有兩塊面積為S、相距為d的平行金屬板與外電阻 R相連構(gòu)成一電 路，設(shè)氣流的速度為 v,氣體的電導(dǎo)率電阻率的倒數(shù)為g.那么A. 兩板間電勢差為 U= BdvB. 上板是電源的正極，

8、下板是電源的負(fù)極c.流經(jīng)r的電流為I = BdvD.流經(jīng)R的電流為IBdvSgSR+ d),以ji11Zd前衣而10.為了測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上圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場，在前后兩個內(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，電壓表將顯示兩個電 極間的電壓U.假設(shè)用Q表示污水流量單位時間內(nèi)排出的污水體積 下說法中正確的選項是A .假設(shè)污水中正離子較多，那么前外表比后外表電勢高B .前外表的電勢一定低于后外表的電勢，與哪種離子多少無關(guān)C.

9、污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D. 污水流量Q與U成正比，與a、b無關(guān)E.污水流量Q= Uc10.電磁流量計廣泛應(yīng)用于可導(dǎo)電流體在管中的流量在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面積的流體的體積。為了簡化，假設(shè)流量計是如下列圖的橫截面積為長方體的一段管道，其中空 局部的長、寬、高分別為 a、b、c，流量計的兩端與輸送液 體的管道相連接圖中虛線，圖中流量計的上下兩面是金 屬材料?，F(xiàn)于流量計所在處加磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于前后兩面，當(dāng)導(dǎo)電液體穩(wěn)定的流經(jīng)流量計時， 在管外將流量計上下兩面分別與一串聯(lián)了電阻R的電流表的兩端相連。I表示測得的電流值，液體的電阻率為p, 不計電流表的內(nèi)阻，那么可求

10、得流量為A.L(bRc)B . -(aRb)C .丄(cR-)BaBcBbBa電機(jī)，有著廣泛的開展前景.其發(fā)電原理示意圖如練圖8 3- 5所示,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體， 含有大量帶正電和負(fù)電的微粒， 整體上呈電中性)噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域有兩 塊面積為S、相距為d的平行金屬板與外電阻 R相連構(gòu)成一電路，設(shè)氣流的速度為v，氣體的電導(dǎo)率(電阻率的倒數(shù))為g.那么()A.兩板間電勢差為 U= Bdv B .上板是電源的正極， 下板是電源 的負(fù)極C.流經(jīng)R的電流為BdvI =頁流經(jīng)R的電流為BdvSgS欣d5如下列圖是電磁流量計的示意圖圓管由非磁性材料制成，空間有勻強(qiáng)

11、磁場當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過磁場區(qū)域時，測出管壁上MN兩點的電勢差為位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體的體積.管的直徑為 達(dá)式正確的選項是A. Q=n dU /BB . Q=n dU/4BC. Q=nU/4BD. Q=nU/BU,就可以知道管中液體的流量Q-單d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,那么關(guān)于Q的表2.磁流體發(fā)電機(jī)可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，是一種低碳環(huán)保發(fā)同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎假設(shè)一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如下列圖，那么以下說法中正確的選項是A. 該束帶電粒子帶負(fù)電B. 速度選擇器的 P1極板帶正電C. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子，質(zhì)量越大D. 在B2磁場中運動半徑越大的粒

12、子，荷質(zhì)比q/m越小答案：BC答案：BD9.如下列圖，速度為vo、電荷量為q的正離子恰能沿直線飛出離子 應(yīng)強(qiáng)度為B，電場強(qiáng)度為 丘，那么A .假設(shè)改為電荷量一 q的離子，將往上偏其它條件不變B .假設(shè)速度變?yōu)?vo將往上偏其它條件不變C.假設(shè)改為電荷量+ 2q的離子，將往下偏其它條件不變D .假設(shè)速度變?yōu)?-vo將往下偏其它條件不變2速度選擇器，選擇器中磁感X x K XX X X X5、 11汕頭一模單項選擇如圖，一束質(zhì)量、速度和電荷量不全相等的離 子，經(jīng)過由正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場組成的速度選擇器后，進(jìn)入另一個勻強(qiáng)磁場中并分裂為 A、B束，以下說法中正確的選項是A .組成A、B束的離子都帶

13、正電B .組成A、B束的離子質(zhì)量一定不同C. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外D. A束離子的比荷 q/m大于B束離子的比荷B速度+12 .有電量為 q、重力為 G的小球, 向里的勻強(qiáng)磁場， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為(那么以下說法正確的選項是A.小球在板間加速度恒定 直不變C.當(dāng)h旦時，小球?qū)⒆髦本€運動2gB2運動由兩塊豎直板上方 板間勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為h處自由下落，板間有垂直紙面E,如圖8所示，B.小球在板間加速度不可能D.小球在板間將作勻速直線X XX XX xl*x XX XX X XX XX XX5X圖9學(xué)習(xí)文檔僅供參考/屮A.S Bdv d 行-R)S BLvBd(冃S BdvC很-R)SBLv

14、dS(T-R):、穩(wěn)固提高6.如下列圖，從S處發(fā)出的熱電子初速度為零班級，經(jīng)加速電壓U加速后垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度為E,方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子向上極板偏轉(zhuǎn)，為使電子沿圖中虛線從該混合場區(qū)域通過，可采取的措施有A. 適當(dāng)減少電場強(qiáng)度EB. 適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度 BC. 適當(dāng)增大加速極板間的寬度D. 適當(dāng)增大加速電壓UX X X X X X X X X X X XX X X X&如下列圖，第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場E與勻強(qiáng)磁場B1, E的大小為 0.5 X 10 V/m, B 1大小為0.5T ;第一 象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有

15、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B?,磁場的下邊界與 x軸重合.一質(zhì)量m=X 10 14kg、電荷 量q=1X 10-10C的帶正電微粒以某一速度 v沿與y軸正方向 60°角從M點沿直線運動，經(jīng)P點即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)60"4.厚度未知、寬度為 d的金屬板放在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，金屬導(dǎo)體單 位體積中的自由電子數(shù)為 n,電量為e,那么當(dāng)電流I流過導(dǎo)體時，在導(dǎo)體板上下側(cè)面間會產(chǎn)生電勢差U問：1哪板電勢高？ 2電勢差為多少？()8 .目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī).如圖 7表示了它的原理：將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板 A、B,這時金屬板

16、上就會聚集電荷， 產(chǎn)生電壓.如果射入的等離子體速度均為V,兩金屬板的板長為L,板間距離為 d,板平面的面積為 S,勻強(qiáng)磁場的磁感應(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)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數(shù)為I .那么板間電離氣體的電阻率為的磁場B2區(qū)域.一段時間后，小球經(jīng)過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標(biāo)為0,-10，N點的坐標(biāo)為0, 30，不計粒子重力，g取10m/s2 . 1請分析判 斷勻強(qiáng)電場 E的方向要求在圖中畫出并求出微粒的運動速度v; 2勻強(qiáng)磁場B2的大小為多大？ 3R磁場區(qū)域的最小面積為多少？三、穩(wěn)固提高班級X:XX1

17、i>u*11i11%BXXa -%.1XXX:X1V11N9. 地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，一個帶電油滴沿著一條與豎直方向成角的直線MN運動,如下列圖，由此可以判斷A. 油滴一定做勻速運動B. 油滴可以做變速運動C. 如果油滴帶正電，它是從 M點運動到N點D. 如果油滴帶正電，它是從 N點運動到M點10.如圖Ox Oy Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸， 磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為 軸正方向拋出不計空氣阻力，重力加速度為1假設(shè)在整個空間加一豎直向上的勻強(qiáng)電場Oy軸為豎直方向，整個空間存在豎直向下的勻強(qiáng) m電量為q的小球從坐標(biāo)原點 O以速度Vo沿Oxg 。求：E, 使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運動，求場強(qiáng)E和小球運動的軌道半