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1、1.如图3514所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场的方向垂直于圆弧所在平面，并指向纸外有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的速度，不同的质量，但都是一价正离子则()图3514A只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C只有mv乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管解析：选C.由r得，当r、q、B相同时，mv乘积大小相同，但m不一定相同，v也不一定相同，故选项A、B、D错，C对2. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图3515所示这台加速
2、器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()图3515A离子由加速器的中心附近进入加速器B离子由加速器的边缘进入加速器C离子从磁场中获得能量D离子从电场中获得能量解析：选AD.回旋加速器的两个D形盒之间分布着周期性变化的电场，不断地给带电粒子加速使其获得能量；而D形盒处分布着恒定不变的磁场，具有一定速度的带电粒子在D形盒内受到磁场的洛伦兹力提供的向心力而做圆周运动；洛伦兹力不做功故不能使离子获得能量，C错；离子源在回旋加速器的中心附近，所以正确选项为A、D.3.如图3516所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v，那么()图3516A带正电粒子必须沿ab方向
3、从左侧进入场区，才能沿直线通过B带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过解析：选AC.按四个选项要求让粒子进入，洛伦兹力与电场力等大反向抵消了的就能沿直线匀速通过磁场4图3517是磁流体发电机原理示意图A、B极板间的磁场方向垂直于纸面向里等离子束从左向右进入板间下述正确的是()图3517AA板电势高于B板，负载R中电流向上BB板电势高于A板，负载R中电流向上CA板电势高于B板，负载R中电流向下DB板电势高于A板，负载R中电流向下解析：选C.等离子束指的是含有大量
4、正、负离子，整体呈中性的离子流，进入磁场后，正离子受到向上的洛伦兹力向A板偏，负离子受到向下的洛伦兹力向B板偏这样正离子聚集在A板，而负离子聚集在B板，A板电势高于B板，电流方向从ARB.5.在直径为d的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外，一电荷量为q、质量为m的粒子，从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场，其速度大小为v0，方向与AC成角，若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D点，AD与AC的夹角为，如图3518所示求该匀强磁场的磁感应强度B的大小图3518解析：首先确定圆心位置过A点作AOv0，再作AD的垂直平分线EO与AO交于O点，则O为带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心如
5、图所示设R.由牛顿运动定律得qv0B，即B.而在等腰三角形AOD中，R(设DAO)在直角三角形ADC中，dcos，又由图中几何关系得：/2，解得B.答案：一、选择题1(2011年银川高二检测)如图3519所示，一带电粒子垂直射入一自左向右逐渐增强的磁场中，由于周围气体的阻尼作用，其运动轨迹仍为一段圆弧线，则从图中可以判断(不计重力)()图3519A粒子从A点射入，速率逐渐减小B粒子从A点射入，速率逐渐增大C粒子带负电，从B点射入磁场D粒子带正电，从B点射入磁场解析：选A.带电粒子受阻尼作用，速率减小，而运动半径未变，由r知，粒子运动轨迹上B逐渐减小，粒子应从A点射入磁场，故A对，B错据左手定则
6、及偏转方向可以判断粒子带正电，C、D错2. (2011年天津新四区高二检测)一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图3520所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连下列说法正确的是()图3520A质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D不需要改变任何量，这个装置也能用于加速粒子解析：选A.由r得当rR时，质子有最大速度vm，即B、R越大，vm越大，vm与加速电压无关，A对，B错随着质子速度v的增大、质量m会发生变化，据T知质子做圆周运动的周期也变化，所
7、加交流电与其运动不再同步，即质子不可能一直被加速下去，C错由上面周期公式知粒子与质子做圆周运动的周期不同，故此装置不能用于加速粒子，D错3.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图3521所示由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电
8、势差为160 V，磁感应强度的大小为0.040 T则血流速度的近似值和电极a、b的正负为()图3521A1.3 m/s，a正、b负B2.7 m/s，a正、b负C1.3 m/s，a负、b正 D2.7 m/s，a负、b正解析：选A.血液中的离子在达到平衡时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，即q qvB，v1.3 m/s，根据左手定则电极a正、b负4.如图3522所示，匀强电场的方向竖直向上，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止， b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系，正确的是()图3522AGa最大BGb最大CGc最大 DGb
9、最小解析：选B.由于a静止，GaqE，电场力向上，带正电荷，由左手定则可知，b受洛伦兹力方向向上，GbqEqvB.c受洛伦兹力方向向下，GcqvBqE，由此可知，GbGaGc，故B正确5. (2011年吉林市高二检测)设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图3523所示，已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是()图3523A离子必带正电荷BA点和B点位于同一高度C离子在C点时速度最大D离子到达B点时，将沿原曲线返回A点解析：选ABC.离子一开始向下运动，说明电场力方向向下，离子
10、带正电，A对；在A与B点离子的动能相等，据动能定理，电场力不做功，A、B电势相等，故A、B位于同一高度，B对；运动轨迹上的各点，电势差UAC最大，据动能定理，离子到达C点时的动能最大，速度最大，C对离子到达B点后又向下运动且向右偏转，故它不会沿原曲线返回A点，D错6.如图3524所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O点(图中未标出)穿出，若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b()图3524A
11、穿出位置一定在O点下方B穿出位置一定在O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时，动能一定减小解析：选C.粒子a沿直线运动，说明电场力与洛伦兹力等大反向，O、O在同一水平线上，但由于不能确定粒子a的带电性，去掉磁场后，不能确定电场力方向，也就不能确定b粒子向哪偏转，b到达右边界的位置不能确定，A、B错但b在偏转过程中，电场力一定对它做正功，其电势能减小，动能增加，C对，D错二、非选择题7.如图3525所示，为一电磁流量计的示意图，截面为一正方形的非磁性管，其每边长为d，内有导电液体流动，在垂直液体流动的方向加一指向纸里的匀强磁场，磁感应强度为B.现测得液体表面a、b两点间电势差
12、为U，求管内导电液体的流量Q.图3525解析：a、b两点电势差达到稳定的条件qqvB，解得导电液体的流速v，导电液体的流量QSv.答案：8为了研究物质的微观结构，科学家必须用各种各样的加速器产生出速度很大的高能粒子欧洲核子研究中心的粒子加速器周长达27 km，为什么加速器需要那么大的周长呢？图3526解析：由回旋加速器原理，带电粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB，得v.故粒子经电场加速后离开加速器时的动能Ekmv2可见在其他条件一定时，加速器的半径越大，粒子加速后的能量越大答案：半径越大，粒子加速后能量就越大9.质谱仪原理如图3527所示，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度
13、选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B2.今有一质量为m、电荷量为e的正电子(不计重力)，由静止经加速后，该粒子恰能通过速度选择器粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动求：图3527(1)粒子的速度v为多少？(2)速度选择器的电压U2为多少？(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？解析：(1)在粒子加速器内，粒子做匀加速直线运动，由动能定理知：eU1mv2.所以v .(2)速度选择器中，洛伦兹力与电场力等大反向，则：evB1eE又E所以U2B1d .(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动，则evB2m，所以R .答案：(1) (2)B1d (3) - 1 -用心 爱心 专心
