高考一輪復(fù)習(xí)物理練習(xí)（新教材魯科版）第十一章磁場專題強化練十九洛倫茲力與現(xiàn)代科技

1．關(guān)于洛倫茲力的應(yīng)用，下列說法正確的是()A．圖a速度選擇器中篩選出的粒子沿著PQ做勻加速直線運動B．圖b回旋加速器接入的工作電源是直流電C．圖c是質(zhì)譜儀的主要原理圖，其中eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H在磁場中偏轉(zhuǎn)半徑最大的是eq\o\al(3,1)HD．圖d是磁流體發(fā)電機，將一束等離子體噴入磁場，A、B兩板間會產(chǎn)生電壓，且A板電勢高2.(2021·福建卷·2)一對平行金屬板中存在勻強電場和勻強磁場，其中電場的方向與金屬板垂直，磁場的方向與金屬板平行且垂直紙面向里，如圖所示．一質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)以速度v0自O(shè)點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動．下列粒子分別自O(shè)點沿中軸線射入，能夠做勻速直線運動的是(所有粒子均不考慮重力的影響)()A．以速度eq\f(v0,2)射入的正電子(eq\o\al(0,1)e)B．以速度v0射入的電子(eq\o\al(0,－1)e)C．以速度2v0射入的核(eq\o\al(2,1)H)D．以速度4v0射入的α粒子(eq\o\al(4,2)He)3．(2023·江蘇省昆山中學(xué)模擬)自行車速度計可以利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車輪的運動速率．如圖甲所示，一塊磁體安裝在前輪上，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁體就靠近傳感器一次，傳感器就會輸出一個脈沖電壓．如圖乙所示，電源輸出電壓為U1，當(dāng)磁場靠近霍爾元件時，在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢差U2(前表面的電勢低于后表面的電勢)．下列說法中錯誤的是()A．圖乙中霍爾元件的載流子帶負(fù)電B．已知自行車車輪的半徑，再根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)，即獲得車速大小C．若傳感器的電源輸出電壓U1變大，則U2變大D．若自行車的車速越大，則U2越大4．(2023·江蘇常州市模擬)如圖所示，電荷量相等的兩種離子氖20和氖22先后從容器A下方的狹縫S1飄入(初速度為零)電場區(qū)，經(jīng)電場加速后通過狹縫S2、S3垂直于磁場邊界MN射入勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后軌跡發(fā)生分離，最終到達(dá)照相底片D上．不考慮離子間的相互作用，則()A．電場力對每個氖20和氖22做的功不相等B．氖22進(jìn)入磁場時的速度較大C．氖22在磁場中運動的半徑較小D．若加速電壓發(fā)生波動，兩種離子打在照相底片上的位置可能重疊5．(2023·江蘇省高三月考)勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器(如圖甲所示)，其原理如圖乙所示，加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，現(xiàn)對氚核(eq\o\al(3,1)H)加速，所需的高頻電源的頻率為f，已知元電荷為e，下列說法正確的是()A．被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期隨半徑的增大而增大B．高頻電源的電壓越大，氚核最終射出回旋加速器的速度越大C．氚核的質(zhì)量為eq\f(eB,2πf)D．該回旋加速器接頻率為f的高頻電源時，也可以對氦核(eq\o\al(4,2)He)加速6．(2023·福建漳州市七校診斷性聯(lián)考)有一種污水流量計，其原理可以簡化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積．空間有垂直紙面向里且磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，下列說法正確的是()A．只需要測量磁感應(yīng)強度大小B、直徑d及M、N兩點電壓U，就能夠推算污水的流量B．只需要測量磁感應(yīng)強度大小B及M、N兩點電壓U，就能夠推算污水的流速C．當(dāng)磁感應(yīng)強度B增大時，污水流速將增大D．當(dāng)污水中離子濃度升高時，M、N兩點電壓將增大7.如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中做勻速圓周運動，對這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是()A．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)B．帶電粒子每運動一周被加速一次C．帶電粒子每運動一周P1P2等于P2P3D．加速電場方向需要做周期性的變化8.現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定．質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場．若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場，需將磁感應(yīng)強度增加到原來的12倍．此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為()A．11B．12C．121D．1449.磁流體發(fā)電機的原理如圖所示．將一束等離子體連續(xù)以速度v垂直于磁場方向噴入磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，可在相距為d、正對面積為S的兩平行金屬板間產(chǎn)生電壓．現(xiàn)把上、下板和電阻R連接，上、下板等效為直流電源的兩極．等離子體穩(wěn)定時在兩金屬板間均勻分布，電阻率為ρ.忽略邊緣效應(yīng)，不計離子的重力及離子間相互作用，下列說法正確的是()A．上板為正極，a、b兩端電壓U＝BdvB．上板為負(fù)極，a、b兩端電壓U＝eq\f(Bd2vρS,RS＋ρd)C．上板為正極，a、b兩端電壓U＝eq\f(BdvRS,RS＋ρd)D．上板為負(fù)極，a、b兩端電壓U＝eq\f(BdvRS,Rd＋ρS)10．(2023·福建龍巖市第一中學(xué)模擬)如圖甲為用金屬材料制成的霍爾元件，其長、寬、高分別為a、b、d；如圖乙是檢測電流大小是否發(fā)生變化的裝置．檢測電流在鐵芯中產(chǎn)生磁場，其磁感應(yīng)強度與檢測電流大小成正比，現(xiàn)給元件通一恒定工作電流I，下列說法正確的是()A．N端應(yīng)與電壓表的正接線柱相連B．要提高檢測靈敏度可適當(dāng)減小高度dC．如果僅將檢測電流反向，電壓表的正負(fù)接線柱連線位置無需改動D．當(dāng)霍爾元件尺寸一定時，電壓表示數(shù)變大，說明檢測電流變小11．如圖為某種質(zhì)譜儀的示意圖，該質(zhì)譜儀由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．靜電分析器通道中心軸線的半徑為R，通道內(nèi)存在均勻輻向電場；磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，方向垂直紙面向外．質(zhì)子和待測未知粒子x先后從靜止開始經(jīng)加速電壓為U的電場加速后沿中心軸線通過靜電分析器，從P點垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終分別打到膠片上的C、D點．已知質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子x的電荷量是質(zhì)子的2倍，PC＝2R，PD＝2eq\r(2)R.求：(1)靜電分析器中心軸線處的電場強度大小E；(2)磁感應(yīng)強度大小B；(3)粒子x的質(zhì)量M.12．(多選)圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并與高頻電源相連．帶電粒子從靜止開始運動的速率v隨時間