高考物理一轮总复习课后习题 第11章 磁场 第5讲 专题提升 现代科技中的电场与磁场问题.docVIP

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第5讲专题提升:现代科技中的电场与磁场问题

基础对点练

题组一电场与磁场组合的应用实例

1.(广东卷)某小型医用回旋加速器最大回旋半径为0.5m,磁感应强度大小为1.12T,质子加速后获得的最大动能为1.5×107eV。根据给出的数据,可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为(忽略相对论效应,1eV=1.6×10-19J)()

A.3.6×106m/s B.1.2×107m/s

C.5.4×107m/s D.2.4×108m/s

2.英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法正确的是()

A.该束带电粒子带负电

B.速度选择器的P1极板带负电

C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于B

D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷qm

3.(多选)(湖北孝感模拟)回旋加速器工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形盒之间的狭缝很小,带电粒子穿过狭缝的时间可忽略。匀强磁场B与盒面垂直,粒子在磁场中运动周期为TB,两D形盒间的狭缝中的交变电压周期为TE。若不考虑相对论效应和粒子重力的影响,则()

A.TB=TE

B.改变加速电场电压,粒子最终获得的动能增大

C.加速电场的电压增大,粒子在电场中加速的次数将减少

D.给比荷不同的其他粒子加速,匀强磁场B和加速电压不变的情况下粒子获得的最大动能不变

题组二电场与磁场叠加的应用实例

4.如图所示,平行金属板之间有一个很强的磁场,将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体,沿图中所示方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于发电机。把两个极板与用电器相连,则下列说法不正确的是 ()

A.用电器中的电流方向从A到B

B.若只增大带电粒子电荷量,发电机的电动势增大

C.若只增强磁场,发电机的电动势增大

D.若只增大喷入粒子的速度,发电机的电动势增大

5.电磁流量计是随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。主要有直流式和感应式两种。如图所示的直流式电磁流量计,外加磁感应强度为B的水平匀强磁场垂直于管轴,在竖直径向a、b处装有两个电极,用来测量含有大量正、负离子的液体通过磁场时所产生的电势差大小U。液体的流量Q可表示为Q=1k

A.恒定常数

B.管道的横截面积

C.液体的流速

D.液体中单位时间内流过某一横截面的电荷量

6.(四川成都模拟)当电流垂直于外磁场通过导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在导体的两端产生电势差(也称霍尔电势差),这一现象就是霍尔效应。现有一金属导体霍尔元件连在如图所示电路中,电源内阻不计,电动势恒定,霍尔电势差稳定后,则下列说法正确的是()

A.若元件的厚度增加,a、b两端电势差减小

B.a端电势低于b端电势

C.若要测量赤道附近的地磁场,工作面应保持竖直

D.霍尔电势差的大小只由单位体积内电子数目和电子的热运动速率决定

7.(贵州贵阳模拟)如图所示,M为粒子加速器;N为速度选择器,两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子,经M加速后恰能以速度v沿直线(图中平行于导体板的虚线)通过N。不计粒子重力。

(1)求粒子加速器M的加速电压U。

(2)求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向。

(3)仍从S点释放另一初速度为0、质量为m、电荷量为2q的带正电粒子,离开N时粒子偏离图中虚线的距离为d,求该粒子离开N时的动能Ek。

综合提升练

8.(广东深圳调研)反亥姆霍兹线圈是冷原子实验室中的科研装置,结构如图所示。一对完全相同的圆形线圈,共轴放置。已知O为装置中心点,a、b、c、d点到O点距离相等,直线dOb与线圈轴线重合,直线cOa与轴线垂直。现两线圈内通入大小相等且方向相反的电流,则()

A.两线圈间为匀强磁场

B.O点的磁感应强度为零

C.a、c两点的磁感应强度相同

D.b、d两点的磁感应强度相同

9.CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,图中的CT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种CT机主要部分的剖面图,其中、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内有匀强偏转磁场,经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到靶上,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示),将电子束打到靶上的点记为P点。则()

甲

乙

A.M接加速电压的正极

B.偏转磁场的方向垂直于纸面向外

C.仅减小M、N之间的加速电压,可使P点左移

D.仅增大偏转磁场磁感应强度的大小,可使P点右移

参考答案

第5讲专题提升:现代科技中的电场与磁场问题

1.C解析根据