一輪復(fù)習(xí)(定)帶電粒子在磁場中運(yùn)動應(yīng)用

1、8.7帶電粒子在磁場中運(yùn)動的應(yīng)用 班級 姓名 ()1.如圖所示，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E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)子沿極板方向以速度v0從左端射入，并恰好從兩板間沿直線穿過不計(jì)質(zhì)子重力，下列說法正確的是A若質(zhì)子以小于v0的速度沿極板方向從左端射入，它將向上偏轉(zhuǎn)B若質(zhì)子以速度2v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過C若電子以速度v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過D若電子以速度v0沿極板方向從右端射入，它將沿直線穿過()2如圖所示，從離子源發(fā)射出的正離子，經(jīng)加速電壓U加速后進(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，發(fā)現(xiàn)離子向上偏轉(zhuǎn)要

2、使此離子沿直線通過電磁場，需要A增加E，減小B B增加E，減小UC適當(dāng)增加U D適當(dāng)減小E( )3如圖所示，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(yùn)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 D. 它們的電量與質(zhì)量之比一定各不相同()4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

3、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E/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回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)過兩盒間的狹縫時都得到加速，如圖10所示現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時的動能，下列方法可行的是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回旋加速器是用來加

4、速帶電粒子的裝置，如圖所示，它的核心部分是兩個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(yùn)動，通過兩盒間的窄縫時反復(fù)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核(eq oal(3,1)H)和粒子(eq oal(4,2)He)，比較它們所需的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小，下列說法正確的是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

5、期較?。浑昂双@得的最大動能較小D加速氚核的交流電源的周期較?。浑昂双@得的最大動能較大（ ）7.粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，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，若中心粒子源處產(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)，則下列說法正確是A不改變磁感應(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2RfD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（ ）8.磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，

6、它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，下圖是它的示意圖。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兩板之間.則下列說法正確的是AA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UBdv D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)，有著廣泛的發(fā)展前景其發(fā)電原理示意圖如練圖8

7、35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.則A兩板間電勢差為UBdvB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Ieq f(Bdv,R) D流經(jīng)R的電流為 Ieq f(BdvS,gSRd)()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(jì)，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，

8、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.若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積)，下列說法中正確的是A若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢高B前表面的電勢一定低于后表面的電勢，與哪種離子多少無關(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Q與U成正比，與a、b無關(guān)E污水流量Qeq f(Uc,B)（ ）10.電磁流量計(jì)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(jì)是如圖所示的橫截面積為長方體的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為a、b、c，流量計(jì)的兩端與輸送液體的管

9、道相連接（圖中虛線），圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料?，F(xiàn)于流量計(jì)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(jì)時，在管外將流量計(jì)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，已知液體的電阻率為，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為A B C D2.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)，有著廣泛的發(fā)展前景其發(fā)電原理示意圖如練圖835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

10、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.則()A兩板間電勢差為UBdv 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Ieq f(Bdv,R) D流經(jīng)R的電流為 Ieq f(BdvS,gSRd)5如圖所示是電磁流量計(jì)的示意圖圓管由非磁性材料制成，空間有勻強(qiáng)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(diǎn)的電勢差為U，就可以知道管中液體的流量Q-單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體的體積已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則關(guān)于Q的表達(dá)式正確的是（）AQdU /B BQdU/4B CQd2U/4B DQd2U/B 同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀

11、后的運(yùn)動軌跡如圖所示，則下列說法中正確的是（）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(yùn)動半徑越大的粒子，質(zhì)量越大 D在B2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子，荷質(zhì)比q/m 越小答案：BC答案：BD9如圖所示，速度為v0、電荷量為q的正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場強(qiáng)度為E，則（ ）A若改為電荷量q的離子，將往上偏（其它條件不變）B若速度變?yōu)?v0將往上偏（其它條件不變）C若改為電荷量2q的離子，將往下偏（其它條件不變）D若速度變?yōu)関0將往下偏（其它條件不變）+ 速度選擇器AB5、（11汕頭一模單選）如圖，一束質(zhì)量、速度和電荷量不全相等的離子，經(jīng)

12、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，下列說法中正確的是A組成A、B束的離子都帶正電 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DA束離子的比荷q/m大于B束離子的比荷12有電量為q、重力為G的小球，由兩塊豎直板上方h處自由下落，板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，如圖8所示，則下列說法正確的是 ( )A. 小球在板間加速度恒定 B. 小球在板間加速度不可能一直不變C. 當(dāng)時，小球?qū)⒆髦本€運(yùn)動 D. 小球在板間將作勻速直線運(yùn)動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

13、中，已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電量為e，則當(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A.eq f(S,d)(eq f(Bdv,I)R) B.e

14、q f(S,d)(eq f(BLv,I)R)C.eq f(S,L)(eq f(Bdv,I)R) D.eq f(S,L)(eq f(BLv,I)R)二、鞏固提高 班級 姓名 （ ）6如圖所示，從S處發(fā)出的熱電子（初速度為零），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，已知電場強(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U 8如圖所示，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0.5103V/

15、m, B1大小為0.5T；第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2，磁場的下邊界與x軸重合一質(zhì)量m=110-14kg、電荷量q=110-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60角從M點(diǎn)沿直線運(yùn)動，經(jīng)P點(diǎn)即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域一段時間后，小球經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)并與y軸正方向成60角的方向飛出。M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，-10)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，30)，不計(jì)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(yùn)動速度v；（2）勻強(qiáng)磁場B2的大小為多大？（3）B2磁場區(qū)域的最小面積為多少？三、鞏固提高 班級 姓名 ( )9.地面附近空

16、間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知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運(yùn)動，如圖所示，由此可以判斷A.油滴一定做勻速運(yùn)動 B.油滴可以做變速運(yùn)動C.如果油滴帶正電，它是從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)D.如果油滴帶正電，它是從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)10.如圖Ox、Oy、Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸，Oy軸為豎直方向，整個空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿Ox軸正方向拋出（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g )。求：（1）若在整個空間加一豎直向上的勻強(qiáng)電場E1，使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動, 求場強(qiáng)E1和小球運(yùn)動的軌道半徑；（2）若在整個空間加一勻