精品解析：11.5 专题 洛伦兹力与现代科技（练）-2024届高考物理一轮复习

第十一章 磁场 专题　洛伦兹力与现代科技 课时作业 1. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图a速度选择器中筛选出的粒子沿着PQ做匀加速直线运动 B. 图b回旋加速器接入的工作电源是直流电 C. 图c是质谱仪的主要原理图，其中、、在磁场中偏转半径最大的是 D. 图d是磁流体发电机，将一束等离子体喷入磁场，A、B间会产生电压，且A板电势高 (2021·福建卷·2) 2. 一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示。一质子（）以速度自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自O点沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是（　　）（所有粒子均不考虑重力的影响） A. 以速度的射入的正电子 B. 以速度射入的电子 C. 以速度射入的核 D. 以速度射入的a粒子 (2023·江苏省昆山中学模拟) 3. 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2（前表面的电势低于后表面的电势）。下列说法中错误的是（　　） A. 图乙中霍尔元件的载流子带负电 B. 已知自行车车轮半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小 C. 若传感器的电源输出电压U1变大，则霍尔电势差U2变大 D. 若自行车的车速越大，则霍尔电势差U2越大 (2023·江苏常州市模拟) 4. 如图所示，电荷量相等的两种离子氖20和氖22从容器A下方的狭缝S1飘入（初速度为零）电场区，经电场加速后通过狭缝S2、S3垂直于磁场边界MN射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，离子经磁场偏转后发生分离，最终到达照相底片D上。不考虑离子间的相互作用，则（　　） A. 电场力对每个氖20和氖22做的功不等 B. 氖22进入磁场时的速度较大 C. 氖22在磁场中运动的半径较小 D. 若加速电压发生波动，两种离子打在照相底片上的位置可能重叠 (2023·江苏省高三月考) 5. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒、构成，其间留有空隙，现对氘核（）加速，所需的高频电源的频率为f，磁感应强度为B，已知元电荷为e，下列说法正确的是（ ） A. 被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 B. 高频电源的电压越大，氘核最终射出回旋加速器的速度越大 C. 氘核的质量为 D. 该回旋加速器接频率为f的高频电源时，也可以对氦核（）加速 6. 霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B＝B0＋kz（B0、k均为常数）。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变，方向如图所示，当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向上、下表面的电势差U也不同。则（　　） A. 传感器灵敏度与上、下表面的距离有关 B. 磁感应强度B越大，上、下表面电势差U越小 C. k越大，传感器灵敏度越高 D. 若图中霍尔元件是电子导电，则下表面电势高 7. 如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在AC板间，虚线中间不需加电场，如图所示，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（　　） A. 加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关 B. 带电粒子每运动一周被加速一次 C. 带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3 D. 加速电场方向需要做周期性的变化 8. 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为 A. 11 B. 12 C. 121 D. 144 9. 磁流体发电机的原理如图所示．将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，可在相距为d，面积为s的两平行金属板间产生电压．现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极．等离子体稳定时在两板间均匀分布，电阻率为ρ．忽略边缘效应，下列判断正确的是 A. 上板为正极，a、b两端电压U=Bdv B. 上板为负极，a、b两端电压U= C. 上板为正极，a、b两端电压U= D. 上板为负极，a、b两端电压U= 10. 2021年2月10日，“天问一