磁场相关联系实际的问题.doc

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1、•磁场相关联系实际的问题•••1.磁电电流表。教材92人教93页•••2.电动机。教材93••3.电子显像管。教材P100人教97页（北京2010年高三抽测理综）23．（18分）U+_OxP电子束M电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。O与屏幕之间的距离为L。当不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点。当磁场的磁感应强度为B时，电子束射到屏幕上的P点。电子的质量为m，电荷量为e。难度：0.26（1）求电子打到屏幕时速度的

2、大小。（2）求P点与M点之间的距离x。（3）若电压U和磁场区的半径r保持不变，要使x增大，可以采取什么办法？23．(18分)（1）由得电子打到屏幕时速度的大小①CabθO（2）电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。设电子在磁场中速度方向的偏转角为θ，则又解得②（3）根据②式可知，要保持电压U、r不变，为了增大x，可以采取以下措施（a）保持B不变，适当增大O与屏幕之间的距离L；（b）保持L不变，由②式得当时，x有最大值xm=∞（i）当时，增大磁感应强度B，可以增大x；（ii）当时，电子不可能打到屏幕上。••4.质谱仪。教材P101人教100页

3、•在甲图中，带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点．测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计。（1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：；偏转磁场NMHG加速电场U+－甲甲乙GMN（2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件

4、。•5.回旋加速器。教材P102人教101页2008年广东物理4．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙。下列说法正确的是A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量答案：AD（2009年江苏物理）14.（16分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面

5、垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能E㎞。•6.磁流体发电机。教材P103人教98页例.磁流体发电机原理如图所示。等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少

6、？解析：由左手定则，正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向下。所以上极板为正。正、负极板间会产生电场。当刚进入的正负离子受的洛伦兹力与电场力等值反向时，达到最大电压：U=Bdv。当外电路断开时，这也就是电动势E。当外电路接通时，极板上的电荷量减小，板间场强减小，洛伦兹力将大于电场力，进入的正负离子又将发生偏转。这时电动势仍是E=Bdv但路端电压将小于Bdv。•2004年天津理综25．（22分）磁流体发电是一种新型发电方式，图1和图2是其工作原理示意图。图1中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为、、，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略

7、的导体电极，这两个电极与负载电阻相连。整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示。发电导管内有电阻率为的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差维持恒定，求：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大；（2）磁流体发电机的电动势E的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P。••7.霍耳

8、效应。教材P104人教103页（2010年北京理综）23．（18分）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广