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时间:2019-11-15
《高考物理二轮专题训练电磁场在实际中的应用(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、8-4电磁场在实际中的应用一、选择题1.设回旋加速器中的匀强磁场的磁感应强度为B,粒子的质量为m,所带电荷量为q,刚进入磁场的速度为v0,回旋加速器的最大半径为R,那么两极间所加的交变电压的周期T和该粒子的最大速度v分别为( )A.T=,v不超过B.T=,v不超过C.T=,v不超过D.T=,v不超过[答案]A[解析]粒子做匀圆周运动周期为T=,故电源周期须与粒子运动周期同步,粒子的最大速度由最大半径R决定。2.(2012·北京西城抽样)如图是磁流体发电机的原理示意图,金属板M、N正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻R。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束(
2、分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时,下列说法中正确的是( )A.N板的电势高于M板的电势13/13B.M板的电势高于N板的电势C.R中有由b向a方向的电流D.R中有由a向b方向的电流[答案]BD[解析]根据左手定则可以判断,当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时,正粒子向上偏转,所以M板的电势高于N板的电势,B选项正确,A选项错误;在电源外部电流从高电势流向低电势,R中有由a向b方向的电流,D选项正确,C选项错误。3.如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B
3、和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小13/13[答案]ABC[解析]本题考查质谱仪的工作原理,意在考查考生分析带电粒子在电场、磁场中的受力和运动的能力。粒子先在电场中加速,进入速度选择器做匀速直线运动,最后进入磁场做匀速圆周运动。在速度选择器中受力平衡:Eq=qvB得v=E/B,方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外,BC正确。进入磁
4、场后,洛伦兹力提供向心力,由qvB0=得,R=,所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样,所以,A正确,D错。4.如图所示,铜质导电板置于匀强磁场中,通电时铜板中电流方向向下,由于磁场的作用,则( )A.板左侧聚集较多电子,使b点电势高于a点B.板左侧聚集较多电子,使a点电势高于b点C.板右侧聚集较多电子,使a点电势高于b点D.板右侧聚集较多电子,使b点电势高于a点[答案]C[解析]13/13铜板导电靠的是自由电子的定向移动,电流方向向下,则电子相对磁场定向移动方向向上,根据左手定则,电子受洛伦兹力方向向右,致使铜板右侧聚集较多电子,左侧剩余较多正离子,板中逐渐形成方向向右的水平电场,直
5、到定向移动的自由电子受到的洛伦兹力与水平电场力平衡为止,所以由于磁场的作用,整个铜板左侧电势高于右侧,即φa>φb。5.(2012·福建福州质检)如图所示,在平行线MN、PQ之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场(未画出),磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大。一带电微粒进入该区域时,由于受到空气阻力作用,恰好能沿水平直线OO′通过该区域。带电微粒所受的重力忽略不计,运动过程带电荷量不变。下列判断正确的是( )A.微粒从左到右运动,磁场方向向里B.微粒从左到右运动,磁场方向向外C.微粒从右到左运动,磁场方向向里D.微粒从右到左运动,磁场方向向外[答案]B[解析]微粒恰好能沿水平直线
6、OO′通过该区域,说明qvB=qE;微粒受到空气阻力作用,速度逐渐变小,故沿运动方向磁感应强度逐渐增大,故微粒从左向右运动;由右手定则可知,磁场方向向外,选项B对。6.如图所示,有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的( )13/13A.动能B.质量C.电荷量D.比荷[答案]D[解析]设电场的场强为E,由于正离子在区域Ⅰ里不发生偏转,则Eq=B1qv,得v=;当正离子进入区域Ⅱ时,偏转半径又相同,所以R===,故选项D正确。7.(2011·厦门模拟)回旋加速器是用来加速带电
7、粒子的装置,如图所示,它的核心部分是两个D13/13形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核(H)和α粒子(He),比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有( )A.加速氚核的交流电源的周期较大
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