魯科版高中物理選修3-1.第六章磁場的實(shí)際應(yīng)用考試測試卷

魯科版高中物理選修第章磁場的實(shí)際應(yīng)用考試測試卷魯版中理修第六磁的際用試．個(gè)帶正電的微粒（不計(jì)重力）過如圖中勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域時(shí)，恰能沿直線運(yùn)動(dòng)，則使電荷向下偏轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)采用的辦法是（）A減少電場強(qiáng)度B增大電荷電量C．少入射速度D．大感應(yīng)強(qiáng)度．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=/B么（）A帶正電粒子必須沿方從左側(cè)進(jìn)入場區(qū)，才能沿直線通過B帶負(fù)電粒子必須沿方從右側(cè)進(jìn)入場區(qū)，才能沿直線通過C．論粒子電性如何，沿方向從左側(cè)進(jìn)入場區(qū)，都能沿直線過D．論子電性如何，沿方向從右側(cè)進(jìn)入場區(qū)，都能沿直線通過．在回旋加速器中，下列說法不正確的是

()A電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子回旋B電場和磁場同時(shí)用來加速帶電粒子．在交流電壓一定的條件下，旋加速器的半徑越大，同一帶電粒子獲得的動(dòng)能越大D．一電粒子獲得的最大動(dòng)能只與交流電壓的大小有關(guān)，而與交流電壓的頻率無關(guān)．關(guān)于回旋加速器加速帶電粒子所獲得的能量，下列說法正確的是（）A與加速器的半徑有關(guān)，半徑越大，能量越大B與加速器的磁場有關(guān)，磁場越強(qiáng)，能量越大C．加速器的電場有關(guān)，電場越強(qiáng)，能量越大D．帶粒子的質(zhì)量和電荷量均有關(guān)，質(zhì)量和電荷量越大，能量越大．圖，一導(dǎo)電金屬板置于勻強(qiáng)磁中，當(dāng)電流方向向上時(shí)，金屬板兩側(cè)電子多少及電勢(shì)高低，斷正確的是（）A左側(cè)電子較多，左側(cè)電勢(shì)較高B左側(cè)電子較多右側(cè)電勢(shì)較高C．側(cè)電子較多，左側(cè)電勢(shì)較高．右側(cè)電子較多，右側(cè)電較高．利用霍爾應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂于霍爾元件的工作面向下，通圖示方向的電流IC、兩面會(huì)形成電壓U下說中正確的是（）A電壓U僅與材料有關(guān)B若元件的載流子是自由電子，則側(cè)面電勢(shì)高D側(cè)電勢(shì)C．測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平D．測球兩極上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平．醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測通過動(dòng)脈的血流速度電磁血流計(jì)由一對(duì)極a和b以磁極N和構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的。使用，兩電均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場中運(yùn)動(dòng)電ab之間會(huì)有微小電勢(shì)差在到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場可看作是勻強(qiáng)電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中，兩觸點(diǎn)的距離為3.0血壁的厚度可忽略兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為160，感應(yīng)強(qiáng)度的大小為T。則血流速度的近似值和電極a的正負(fù)為（）A1.3m/s，正、b負(fù)B．，正、負(fù)C．1.3，、b正D．2.7m/s，a負(fù)正/

-19-2-2-3-5魯科版高中物理選修第章磁場的實(shí)際應(yīng)用考試測試卷-19-2-2-3-5．圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，電荷量為、質(zhì)量為的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢(shì)差為的加速電場后進(jìn)入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為、向水平向右已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，G點(diǎn)直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，該偏轉(zhuǎn)磁場是一個(gè)以直線為界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)。可測量出GH間距離為L帶電粒子的重力可忽略不計(jì)。求：（1粒子從加速電場射出時(shí)速度的大??；（2粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B的大小和方向；1（3偏轉(zhuǎn)磁場的磁感強(qiáng)度

2

的大小。解）加電場中

qU

12

得

v

qUm（2在速度選擇器中qBv1解得

m2qU

方向：垂直紙面向外（3在偏轉(zhuǎn)磁場中qBv2

2r其中解得

r

L222qL11一種半導(dǎo)材料稱霍爾材料，它制成的元件稱霍元件，種材料有可定向移動(dòng)的電荷，稱為載子，每個(gè)載流子的電荷量大小為，爾元件在自動(dòng)檢測、控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如錄像機(jī)中用來測量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來檢測電梯門是否關(guān)閉以及自動(dòng)控制降電動(dòng)機(jī)的電源的通斷等.在一次實(shí)驗(yàn)中，一塊霍爾材料制成的薄片寬、、厚h=1.0×10m水平放置在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度T的勻強(qiáng)磁場中方向通有I=3.0A的流，如圖所示，由于磁場的作用，穩(wěn)定后，在沿寬度方向上產(chǎn)生(1)薄板中載流子定向運(yùn)動(dòng)的速率多大？(2)這塊霍爾材料中單位體積內(nèi)的流子個(gè)數(shù)為多少？【解析】(1)穩(wěn)定時(shí)載流子在沿寬度方向受到的磁場力和電場力平衡

V的向壓。qvB

Uab

，/

2731n1魯科版高中物理選修第章磁場的實(shí)際應(yīng)用考試測試卷2731n1UvBab(2)由電流的微觀解釋可得：I=nqvSSab·h

m/s/故=I/

個(gè)圖為O.設(shè)的旋加速器的示意圖由兩個(gè)鋁制D金屬扁盒組成兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫；兩個(gè)D型盒處在勻強(qiáng)磁場中并接有高頻交變電壓。圖乙為俯視圖，在D型盒上半面中心處有一正離子源，它發(fā)出正離子，經(jīng)狹縫電壓加速后，進(jìn)D型中。在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)半周，再經(jīng)狹縫電壓加速；為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，應(yīng)設(shè)法使交變電壓周期與粒子在狹縫及磁場中運(yùn)動(dòng)的周期一致。如此周而復(fù)始后到達(dá)D型的邊緣獲最大速度后被束流提取裝置提取出。已知正離子的電荷量為q，質(zhì)量為m加速時(shí)電極間電壓大小恒為U磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，D型盒的半徑為，狹縫之間的距離為。設(shè)正離子從離子源出發(fā)時(shí)的初速度為零。（1試計(jì)算上述正離子從離子源出發(fā)被第一次加速后進(jìn)入下半盒中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（）盡管粒子在狹縫中每次加速的時(shí)間很短但也不可忽略。試計(jì)算上述正離子在某次加速過程當(dāng)從離開離子源到被第n次速結(jié)束時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間；（3不考慮相對(duì)論效應(yīng)，試分析要提高某一離子被半徑為R的旋加速器加速后的最大動(dòng)能可采用的措施。S接交流電源甲解）正子經(jīng)過窄縫被第一次加速加速后的速度為，動(dòng)能定理得11qU2正離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為r，牛頓第定律得1r

乙由以上兩式解得

r

22（2設(shè)正離子經(jīng)過窄縫被第n次速加速的速度為，動(dòng)能定理得n1nqUmv22粒子在狹縫中經(jīng)n次加速的總時(shí)間vtna由牛頓第二定律Uqmad由以上三式解得電場對(duì)粒子加速的時(shí)間/

r魯科版高中物理選修第章磁場的實(shí)際應(yīng)用考試測試卷rtd1

2nmqU正離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律Bq

2r又

2πrv粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

2由以上三式解得t2

(nπmqB所以，粒子從離開離子源到被第加速結(jié)束時(shí)所