高考专题38 电磁技术的应用-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破知识回顾速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应的比较速度选择器磁流体发电机电磁流量计霍尔效应相同点(1)电场、磁场都是正交的(2)工作原理都涉及电场力与洛伦兹力的平衡：Bqv＝qE不同点电场是外加的电场是粒子偏转引起的电场是粒子偏转引起的电场是粒子偏转引起的对入射粒子的电性无要求入射粒子是高温等离子体含有离子的流体由单一载流子形成的电流除粒子速度方向与电、磁场正交外还有特定要求垂直磁场入射磁场垂直于流体磁场垂直于电流备注①对于电解液(酸、碱、盐)这类载流体不会发生霍尔效

2、应②载流子是形成电流的带电粒子，如金属中的载流子是自由电子化繁为简究实质例题分析【例1】　(多选)(2017年南通高三二调)如图所示，含有H、H、He的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点．则(　　)A．打在P1点的粒子是HeB．打在P2点的粒子是H和HeC．O2P2的长度是O2P1长度的2倍D．粒子在偏转磁场中运动的时间都相等【答案】　BC【例2】　(多选)回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和

3、D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是(　　)A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短C．若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子D．质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为∶【答案】　BD【

4、例3】　(2017年厦门高三一质检)如图甲，坐标系xOy，x轴水平向右，y轴竖直向上．空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直xOy平面向里，沿y轴存在一匀强电场(图中未画出)．一质量为M、长度为L的光滑绝缘杆CD，放置于y轴，杆的中点位置恰好与坐标原点O重合，现有一质量为m，带＋q的小环套在杆的中点位置，恰好处于静止状态．重力加速度为g.(1)求匀强电场的电场强度大小和方向；(2)若杆以速度v沿＋x方向匀速运动，求小环离开杆的上端C时的位置坐标；(3)若t＝0时刻撤去电场，同时有一外力F(未知)

5、使杆沿＋x方向平移，发现小环沿y方向运动的加速度ay随时间t变化如图乙(图中坐标值为已知量)，t2时刻小环离开杆的上端C；请你写出杆沿＋x方向运动时速度vx随时间t变化的关系式，并求出0～t2时间内外力F做的功．【解析】　(1)对小环，处于静止状态qE＝mg解得E＝方向为＋y方向(2)对小环，＋x方向匀速运动x＝vt＋y方向匀加速运动＝at2a＝解得x＝小环位置坐标为对棒，动能增加量ΔEk1＝Mv－0其中vx＝＝解得ΔEk1＝M2对小环，动能增加量ΔEk2＝mv2t2－0＝m(v＋v)用图乙的正负面积

6、之和可表示t2时刻的y方向速度vy＝解得ΔEk2＝m对小环，ΔEp＝mgL外力F做的功W＝ΔEk1＋ΔEk2＋ΔEpW＝M2＋m＋mgL。专题练习1．(多选)(2017年银川一中一模)导体导电是导体中自由电荷定向移动的结果，这些可以定向移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是电子．现代广泛应用的半导体材料分为两大类；一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子．如果把某种导电材料制成长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与长方体的前后侧面垂

7、直，当长方体中通有向右的电流I时，测得长方体的上下表面的电势分别为φ上和φ下，则(　　)A．如果φ上>φ下，长方体一定是N型半导体B．如果φ上>φ下，长方体一定是P型半导体C．如果φ上<φ下，长方体一定是P型半导体D．如果φ上>φ下，长方体可能是金属导体【答案】：CD2．(多选)如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足：U

8、H＝k，式中k为霍尔系数，d为霍尔元件两侧面间的距离．电阻R远大于RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则(　　)A．霍尔元件前表面的电势低于后表面B．若电源的正负极对调，电压表将反偏C．IH与I成正比D．电压表的示数与RL消耗的电功率成正比【答案】：CD【解析】：由左手定则可判定，霍尔元件的后表面积累负电荷，前表面电势较高，故A错．由电路关系可见，当电源的正、负极对调时，通过霍尔元件的电流IH和所在空间的磁场方向同时反向，前表面的电势仍然较高，故B错．由电路可