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高三物理二轮复习专题训练 :磁场
1.如图所示,一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,圆心为O,A、B、C、D、E、F六个点将圆六等分。有两个质量相同的带电粒子a、b,自A点以相同的速度v沿AO方向进入磁场,粒子a、b分别从E点和F点离开磁场,下列说法正确的是( )
A.两带电粒子均带正电
B.带电粒子a、b在磁场中的运动半径之比为
C.带电粒子a、b在磁场中的运动时间相同
D.带电粒子a、b的电荷量之比为
2.下图为磁流体发电机示意图。平行金属板a、b之间存在匀强磁场,一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场,a、b两板间便产生电压。如果把a、b板与用电器R相连接,a、b板就是等效电源的两个电极。若磁场的磁感应强度为B,离子入射速度为v,a、b两板间距为d,两板间正对面积为S,两板间等离子体的等效电阻为r。稳定时,下列判断正确的是( )
A.用电器中电流为
B.a、b板间的电势差为Bdv
C.图中板是电源的正极,板是电源的负极
D.只增大a、b板的正对面积S,会使电源的电动势变大
3.如图所示为回旋加速器的示意图,两D型盒所在区域加匀强磁场,狭缝(极小)间就有交变电压(电压的大小恒定),将粒子由A点静止释放,经回旋加速器加速后,粒子最终从D型盒的出口引出,已知D型盒的半径为R,粒子的质量和电荷量分别为m、q,磁感应强度大小为B,加速电压为U(不计粒子在电场中的运动时间),则下列说法正确的是( )
A.粒子的运动周期为交变电压周期的2倍
B.粒子第一次与第二次进入磁场的轨道半径之比为1:2
C.粒子的最大动能为
D.粒子在回旋加速器中运动的时间为
4.如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上,有一根质量为M、长度为L的导体棒垂直纸面方向放在斜面上,通入垂直纸面向里的恒定电流I,在平行于纸面方向施加磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),使导体棒处于静止状态,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.磁感应强度B的最小值为
B.磁感应强度B的最小值为
C.若,则磁场的方向一定水平向左
D.磁感应强度B的方向可能竖直向下
5.(多选)如图是质谱仪的工作原理示意图。无初速度的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。平板S下方有强度为的匀强磁场。关于质量为m,电荷量为q的粒子,下列表述正确的是( )
A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
B.要让粒子通过速度选择器进入质谱仪,加速电场两极板间
电压为
C.粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远,表明其比荷越大
D.粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远,表明其比荷越小
AD
6.如图所示,在直角坐标系第一象限存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为q的粒子从x轴上的P点射入磁场中,入射方向与x轴成,射入后恰好能垂直于y轴射出磁场,不计粒子重力,已知。则( )
A.粒子带正电荷
B.射出点与O点距离为
C.若只改变,粒子射出点与O点最远的距离为
D.若只改变,粒子在磁场中运动时间最长为
7.(多选)一圆筒的横截面如图所示,圆心为O筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。圆筒下面有带等量异种电荷的平行金属板M、N,板间距为d质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处静止释放,经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中。粒子与圆筒壁发生两次碰撞后仍从S孔射出,设粒子与圆筒壁碰撞过程中没有能量损失且电荷量保持不变,不计粒子重力。下列说法中正确的是( )
A.圆筒的半径为
B.MN间电场的场强大小为
C.带电粒子在如图所示的系统中做周期性运动,周期
D.将磁感应强度增大到适当的值,带电粒子在圆筒中可以经
过更多次碰撞,最后从S孔射出
8.霍尔推进器某局部区域模型如图所示。平面内存在电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度大小为、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场。电子从点沿轴正方向水平入射,当电子入射速度为某值时电子的运动轨迹如图中的虚线所示,点是轨迹最高点,点是轨迹最低点。下列说法正确的是( )
A.电子由点运动到点的过程中速度减小
B.电子在点的速度大于在点的速度
C.电子在点的速度大于
D.电子在点的加速度小于在点的加速度
9.霍尔元件是一种重要的磁传感器,利用霍尔元件将电压表改装为磁强计的原理如图所示,导电物质为电子的长方体霍尔元件三边长度分别为、、,放在与它垂直的匀强磁场中。当恒定电流I(由电流表显示)通过霍尔元件时,在它的前后两个侧面之间会产生霍尔电压(由伏特表显示),它的霍尔系数为k。通过电压表示数可以计算出匀强磁场磁感应强度