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冯老师补课资料――全能专题系列常见的电子设备1.电流计的主要结构如图示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动．铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连．有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是()2.本题图是一个速度选择器的示意图。K为电子枪，电子枪沿KA方向射出的电子束中电子速率大小不一。当电子束通过由平行板电容器产生的匀强电场和同时存在的垂直于电场的匀强磁场后，只有一定速率的电子能够沿直线前进通过小孔S。设电容器两板间的电压为300V，间距5cm，磁场的磁感应强度为6X10-2T，问：(1)磁场方向应向里还是向外?(2)速率为多大的电子才能通过小孔s?(3)如果粒子是带正电的粒子，要不要改变磁场或电场的方向?通过s的粒子的速率与第(2)问中电子的速率有无不同?3.一回旋加速器的D形盒的最大半径为60cm，要用它把质子从静止加速到4.0MeV的能量，求：(1)所需的磁感应强度B；(2)设质子通过两D形盒间隙时的极间电压为2.0×104V，求加速到上述能量所需的时间。冯老师补课资料――全能专题系列4.测定荷质比的装置很多，本题图示为其中的一种。首先让中性气体分子进入电离室A，在那里被电离成离子，从小缝s1飘出，进入电场中被加速，然后让离子垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动，转半周以后打在照相底片上，使底片感光。设离子所带的电量为q，加速电场两极间的电压为U，粒子离开电离室时速度很小，接近于零，匀强磁场的磁感应强度为B，从离子进入磁场的小缝S3到打在照相底片上的P点的距离为d，试证明离子的荷质比为5.有一种新型发电机，称为磁流体发电机。它可以把气体的内能直接转化为电能。本题图表示它的发电原理：将气体加热到很高的温度(2500K以上)，使之电离成含有大量带正电和带负电的微粒的气体，称为等离子体。让等离子体通过平行板1和2之间，并在1、2之间加上垂直于纸面的匀强磁场B，就会发现两板间有电压，试解释这一现象，并证明：等离子体的流动稳定时，两板之间的电压为vBd，其中v为等离子体的流速，d为两板间的距离。6.一铜片厚为d=1.0mm，放在B=1.5T的匀强磁场中，磁场方向与铜片表面垂直(见本题图)。已知铜片里每立方厘米有8.4×1022个自由电子，每个电子电荷的大小e=1.6×10-19C，铜片中有I=200A的电流时，求：(1)铜片两侧间的电势差Uaa′；(2)铜片宽度b对Uaa′有无影响?为什么?冯老师补课资料――全能专题系列7.未来人类要通过可控热核反应取得能源，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的离子约束在一定的空间内．约束的办法有多种，其中技术上相对比较成熟的是用磁场约束离子，称为“托卡马克”装置．图示为这种装置的简化模型．垂直纸面的有界的环形匀强磁场(b区域)围着磁感应强度为0的圆形a区域，a区域内的离子可向各个方向运动，离子的速度只要不超过某一值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而达到约束的目的．设环形磁场的内半径R1=0.50m，外半径R2=1.0m，磁场的磁感应强度B=1.0T，被约束离子的比荷q/m=4.0×107C/kg．(1)若a区域中沿半径OM方向射入磁场的离子不能穿越磁场，则粒子的速度不能超过多大?(2)若要使从a区域沿任何方向射入磁场的速度为2×107m/s的离子都不能穿出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度B′至少要有多大?