專題洛倫茲力與現(xiàn)代科技

專題：洛倫茲力與現(xiàn)代科技一、速度選擇器：1、如圖所示的平行板器件中，電場強度E和磁感應(yīng)強度B相互垂直，具有不同水平速度的帶電粒子從P孔射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同。利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇Ev器。若正離子（不計重力）以水平速度B射入速度選擇器，則（）A、 正離子從P孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器B、 正離子從Q孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器C、僅改變離子的電性，負(fù)離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器D、僅改變離子的電量，正離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器2、 如圖所示，一電子束垂直于電場線與磁感線方向入射后偏向A極板，為了使電子束沿射入方向做直線運動，可采用的方法是（）A、 將變阻器滑動頭P向右滑動B、 將變阻器滑動頭P向左滑動C、 將極板間距離適當(dāng)減小D、 將極板間距離適當(dāng)增大3、 如圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，滑動變阻器電阻為R，開關(guān)S閉合。兩平行極板間有勻強磁場，一帶電粒子正好以速度v勻速穿過兩板，以下說法正確的是（）A、 保持開關(guān)S閉合，將滑片P向上滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出B、 保持開關(guān)S閉合，將滑片P向下滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出C、 保持開關(guān)S閉合，將a極板向下移動一點，粒子將繼續(xù)沿直線穿出D、 如果將開關(guān)S斷開，粒子將繼續(xù)沿直線穿出二、質(zhì)譜儀：1、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A]A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是（）A、 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B、 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C、 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD、 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小2、質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可看作為零），經(jīng)加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場，到達記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S]的距離為X，可以判斷（）A、 離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大B、 若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小C、 只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同D、只要x相同，則離子的荷質(zhì)比一定相同三、回旋加速器：1、如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置。其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連，速所獲得的最大動能與下列因素有關(guān)的是（）A、B、加速的次數(shù)加速電壓的大小C、金屬盒的半徑D、勻強磁場的磁感強度2、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖1所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形合D］、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是（）離子由加速器的中心附近進入加速器離子由加速器的邊緣進入加速器離子從磁場中獲得能量離子從電場中獲得能量3、美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進了步。下圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、CPv板間，如圖所示。帶電粒子從P0處以速度Vo沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D型盒中的勻強磁場做勻速圓周運動。對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（）A、 帶電粒子每運動一周被加速一次PPPPB、 12 23C、 加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)D、 加速電場方向不需要做周期性的變化四、磁流體發(fā)電機：A、圖中A板是電源的正極 B、圖中B板是電源的正極C、電源的電動勢為Bvd D、電源的電動勢為Bvq五、電磁流量計：1、某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口，在垂直于上下底面方

向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在前后兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，當(dāng)含有大量正負(fù)離子（其重力不計）的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，利用電壓表所顯示的兩個電極間的電壓U,就可測出污水流量Q（單位時間內(nèi)流出的污水體積）.則下列說法正確的是（）A、 后表面的電勢一定高于前表面的電勢，與正負(fù)哪種離子多少無關(guān)B、 若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則前后表面的電勢差為零C、 流量Q越大，兩個電極間的電壓U越大D、 污水中離子數(shù)越多，兩個電極間的電壓U越大2、為了測量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U.若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)排出的污水體積），下列說法正確的是（ ）A、若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢高B、前內(nèi)側(cè)面的電勢一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，與哪種離子多無關(guān)C、污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D、污水流量Q與電壓U成正比，與a、b有關(guān)3、醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b血流以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的。使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差。在達到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中，兩觸點的距離為3.0mm,血流血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160卩V，磁感應(yīng)強度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為（ ）A.1.3m/s，a正、b負(fù) B.2.7m/s，a正、b負(fù)C．1.3m/s，a負(fù)、b正 D.2.7m/s，a負(fù)、b正4、電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）.為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的位、b、c,流量計的兩端與輸送液體的管道相連接（圖中虛線）?圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計所在處加磁感強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面.當(dāng)導(dǎo)電液體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值?已知流體的電阻率為p不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為（ ）六、霍爾效應(yīng)：1、長方體金屬塊放在勻強磁場B中，有電流流過金屬塊，如圖所示，則()A、 金屬塊上下表面電勢相等B、 金屬塊上表面電勢高于下表面電勢C、 金屬塊上表面電勢低于下表面電勢D、無法判斷上下表面電勢高低2、把金屬塊放在勻強磁場中，如圖所示，磁場方向如圖中所示,S合上后,設(shè)金屬塊的上、下表面的電勢分別為U上、U下，貝9()上下A、U>U B、U<U上 下 上 下C>U=U D、無法確定上下3、如圖所示，長方體玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右側(cè)壁內(nèi)側(cè)各裝一導(dǎo)體片，使溶液中通入沿X軸正向的電流I,沿y軸正向加恒定的勻強磁場B.圖中a、b是垂直于z軸方向上水槽的前后兩內(nèi)側(cè)面，則()A、 a處電勢高于b處電勢B、 a處離子濃度大于b處離子濃度C、 溶液的上表面電勢高于下表面的電勢D、 Na+和C1—都向Z軸正方向偏轉(zhuǎn)。七、計算題：1、如圖所示，電容器兩極板相距d兩板間電壓為U,極板間的勻強磁B1場的磁感應(yīng)強度為B1，一束電荷量相同的帶正電的粒子從圖示方向射入電容器，沿直線穿過電容器后進入另一磁感應(yīng)強度為B2勻強磁場，結(jié)果分別打在a、b兩點，兩點間距為AR。設(shè)粒子所帶電量為q,且不計粒子所受重力。求打在a、b兩點的粒子的質(zhì)量之差厶m是多少？B12、回旋加速器D形盒半徑為R,所加磁場的磁感應(yīng)強度為B設(shè)兩D形盒之間所加的交流電壓的最大值為U,被加速的粒子為a粒子，其質(zhì)量為m、電量為q。a粒子從D形盒中央開始被加速，經(jīng)若干次加速后，a粒子從D形盒邊緣被引出。求:a粒子被加速后獲得的最大動能匚，并分析要提高最大動能可采用的措施。ka粒子在第n次加速后進入一個D形盒中的回旋半徑與