第10章　微专题11　磁场与现代科技-【南方凤凰台】2024高考物理（基础版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第十章 磁场 微专题11　磁场与现代科技 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 1 质谱仪的原理和分析 (1) 构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成． (2022·南京六校联考)质谱仪的原理如图所示，虚线AD 上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，C、D间有一荧光屏． 同位素离子源产生a、b两种电荷量相同的离子，无初速度进入加 速电场，经同一电压加速后，垂直进入磁场，a离子恰好打在荧光 屏C点，b离子恰好打在D点．离子重力不计．则( ) A. a离子质量比b的大 B. a离子质量比b的小 C. a离子在磁场中的运动时间比b的长 D. a、b离子在磁场中的运动时间相等 1 B 类题固法1　 1. 如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(B)和匀强电场(E)组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场(B′)，最终打在A1A2上．下列说法中错误的是( ) B 2. 如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器．静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器．下列说法中正确的是( ) B 2 回旋加速器的原理和分析 (1) 构造：如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，“D”形盒的缝隙处接交流电源，“D”形盒处于匀强磁场中． (2022·常州八校联合调研)回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上．若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法中正确的是( ) A. 若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大 B. 若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变长 C. 若磁感应强度B增大，交流电源频率f必须适当增大才能正常工作 D. 不改变磁感应强度B和交流电源频率f，该回旋加速器也能用于加速α粒子 2 C 类题固法2　 1. (2022·如皋适应性考试)如图所示，回旋加速器D形盒上加有垂直于表面的匀强磁场，狭缝间接有电压为U、频率为f的交流电源．若A处粒子源产生的氘核在加速器中被加速，则( ) A. 交流电源的周期等于氘核在磁场中运动周期的一半 B. 氘核获得的最大速度与磁场的磁感应强度无关 C. 仅增大电压U，氘核在加速器中运动的时间变短 D．若要加速α粒子，则交流电源的频率f必须改变 C 2. 图甲是某回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒．“D”形盒与高频电源相连，且置于垂直于盒面的匀强磁场中．带电粒子在电场中的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是( ) 甲 乙 A. 在Ek－t图中有t4－t3＜t3－t2＜t2－t1 B. 在Ek－t图中有Ek4－Ek3＝Ek3－Ek2＝Ek2－Ek1 C. 若粒子加速次数越多，则射出加速器的粒子动能就越大 D. 若加速电压越大，则射出加速器的粒子动能就越大 B 3 速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应 1. 速度选择器(如图甲所示) (1) 平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂直．这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫速度选择器． 甲 2. 磁流体发电机(如图乙所示) (1) 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能． (2) 根据左手定则，如图中的B是发电机正极． 乙 丙 4. 霍尔效应 在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电势差，其原理如图丁所示． 丁 某磁流体发电机原理如图所示，等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转，形成直流电源对外供电．则( ) A. 仅减小两板间的距离，发电机的电动势将增大 B. 仅增强磁感应强度，发电机的电动势将减小 C. 仅增加负载的阻值，发电机的输出功率将增大 D. 仅增大磁流体的喷射速度，发电机的总功率将增大 3 D 类题固法3　 1.