习题课3 磁场与现代科技-【一线调研】2024-2025学年高中物理同步讲练测选择性必修第二册（人教版）

第一章 安培力与洛伦兹力 < 片D上。则粒子打到底片时,距S.越远的粒子 A.带电粒子由加速器的中心附近进入加速器 ( ) B.带电粒子由加速器的边缘进入加速器 _来 C.带电粒子从磁场中获得能量 D.带电粒子从电场中获得能量 4.(回旋加速器)(2024·三明期中)回旋加速器示 意图如图所示,其核心部分是两个D形金属盒 B. 两金属盒置于匀强磁场中,并与高频电源相连。 现分别加速氛核(^{}H)和氢核(He)。下列说法 A.速度越大 B.动量越大 中正确的是 ( ) C.动能越小 D.比荷越小 线束 3.(回旋加速器)(多选)1932年劳伦斯制成了世界 直空室 上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加 高频电源。 D形盒 速器由两个铜质D形盒D、D。构成,其间留有 离子源 ( 空隙,下列说法正确的是 ) A.它们的最大速度相同 B.它们的最大动能相同 C.增大高频电源的电压可增大粒子的最大射出 动能 D.氛核第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨 接交流电源 道半径之比为2:1 习题课3 磁场与现代科技 要点一 速度选择器 功,粒子的动能减小,电势能增大。 速度选择器是近代物理学研究中常用的一科 实验工具,其功能是可以选择某种速度的带电粒 子。如图,两极板间存在匀强电场和匀强磁场,二 功,粒子的动能增大,电势能减小。 例1 者方向互相垂直,带电粒子从左侧射人,不计粒子 (2024·邢台期中)速度选择器是质谱仪的 重力。 重要组成部分,如图所示,平行板电容器间有着 垂直纸面向里的磁场,下列说法正确的是 红 _~ P x.xEx x _______ 1.带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条 P{ E 件是qE-quB,即- A.若粒子从左端水平通过板间区域,则P,极板 B。 带负电 2.速度选择器中偏转情况 B. 如果带电粒子带负电,则粒子需要从有端射 (1)当 人速度选择器 .25. 高中同步讲练测·一线调研 物理·选择性必修第二册 ###7# D.增大从左端水平通过的带负电粒子的入射速 度,粒子有可能落在上极板 【针对训练】 1.(2024·大连期中)(多选)不计重力的负粒子能 等离了体 够在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀 例2 (多选)海水中含有大量的正负离子,并在某 速直线穿过,设产生匀强电场的两极板间电压 些区域具有固定的流动方向,有人据此设计并研 为U,距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,粒 制出“海流发电机”,可用作无污染的电源,对海 子带电荷量为q,进入速度为v,以下说法正确 洋航标灯持续供电。“海流发电机”的工作原理 的是 ) 如图所示,用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩 形的管道,在管道上、下两个表面装有防腐导电 。 x 板M、N.板长为a、宽为6(未标出),两板间距为 x Bx xd d,将管道沿着海水流动方向固定于海水中,将 A.若B 航标灯L与两导电板M和N连接,加上垂直于 U ,则粒子向上偏 管道前后面向后的匀强磁场,磁感应强度大小为 B.若同时减小d和增大v,其他条件不变,则粒 B.海水流动方向向右,海水流动速率为v;已知 子可能直线穿过 海水的电阻率为o,航标灯电阻不变且为R。则 C.若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子动能 下列说法正确的是 一定减小 D.若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子的动 xM 能有可能不变 要点二 磁流体发电机 如图所示,A、B为平行板电极,极板间有平行 于极板的匀强磁场,让等离子体沿垂直于磁场方向 A.“海流发电机”对航标灯I.供电的电流方向是 从外向里高速射入,由于洛伦兹力的作用,正离子 M→L→N 将向B板偏转,负离子将向A板偏转。于是在B B.“海流发电机”产生感应电动势的大小是 板上积累正电荷,在A板上积累负电荷,这样在两 E-Bav C.通过航标灯L.电流的大小是od 极板间就产生了电势差,形成了电场,场强方向从 Bdab B指向A。这时进人磁场与电场的复合场中的离 Bdso} D.“海流发电机”发电的总功率为 子除受到洛伦兹力F。之外,还受到电场力F。的 R 作用。只要F。大于F。,离子就继续偏转,极板上 【针对训练】 就继续积累电荷,使极板间的场强增大,直到离子 2.(2024·河源期末)如图所示为磁流体发电机原 所受的电场力F。与洛伦兹力F。大小相等为止。 理图,足够大平行金属板A、B之间有一个很强 此后离子进人极板间就不再偏转,极板间形成稳定 的磁场,将一束带正电的等离子体(重力不计)喷 U 人磁场,A、B两板间便产生电压从而向外供电; 的电势差U。由-go。B,得U=Bdu。 . 下列说法正确的是 _ .26. 第一章 安培力与洛伦兹力 ,2 后,a、两点间的电势差达到稳定值U,上、下两侧 堆积的电荷不再增多,此时,洛伦兹力和静电力平 衡,有quB-qE-所以- DB,又圆管的横截 / 等离子体 A.A金属板为发电机正极 4B。 B.仅减小金属板间距,发电机电动势增大 例3(2024·武汉期末)(多选)武汉病毒研究所 C.仅提高喷射的速度,发电机电动势增大 是我国防护等级最高的P4实验室,在该实验室 D.仅提高磁场的磁感应强度,发电机电动势保 中有一种污水流量计,其原理可以简化为如图所 持不变 示模型,废液内含有大量正负离子,从直径为a 3.(2024·唐山期末)一种用磁流体发电的装置如 的圆杜形容器右侧流入,左侧流出,流量值Q等 图所示。平行金属板P、Q之间有很强的磁场; 于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有 将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大 垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场, 量正、负带电粒子)喷人磁场,P、Q两板间便产 下列说法正确的是 _ 生电压。如果将P、Q和电阻为R的用电器连 )# X xMxBx 接,P、Q就是一个直流电源的两个电极。若P Q两板相距为d,不计P、Q板间电阻,板间的磁 场按匀强磁场处理,磁感应强度为B,等离子体 A. 当磁感应强度B减小时,污水流速将减小 以速度v沿垂直于B的方向射入磁场。下列说 B.当污水中离子浓度降低时,MN两点电压将 法正确的是 ) 减小 C. 只需要测量磁感应强度B及MN两点电压 U.就能够推算污水的流量Q D.当将MN接入外部回路,该装置将成为磁流 体发电机,N点相当于电源的正极 等离了体 【针对训练】 A.Q板电势高于P板电势 4.(2023·重庆期末)如图所示,将非磁性材料制成 B.发电机的电动势为2Bdv 的直径为d的圆管置于匀强磁场中,磁感应强度 C.通过用电器的电流方向从下到上 大小为B,当含有大量正、负离子的导电液体以 D.用电器两端电压大小为Bdv 速率v从管中由左向右流过磁场区域时,测得管 要点三 电磁流量计 壁上、下两侧的M、N两点之间有电势差U 如图甲、乙所示是电磁流量计的示意图 设圆管中各处的液体流速相同,忽略离子重力影 ( 响,则 _ #### xBxx ## 从网管的侧面看 对着液体流来的方向看 乙 x x 设圆管的直径为D,磁感应强度为B,a、b两点 A.U-Bdu B.Uv--Bdv 间的电势差是由于导电液体中电荷受到洛伦兹力 Bdu C.Uv- Bdu 2 D.U-- 作用,在管壁的上、下两侧堆积产生的,到一定程度 2 .27.