省阜中08年秋学期高二物理

1省阜中08年秋学期高二物理（选修）期末复习迎考作业09（磁场3）2008-12-251、带电粒子速度选择器如图是一种质谱仪的示意图，其中MN板的左方是带电粒子速度选择器。选择器内有正交的匀强电场E和匀强磁场B，一束有不同速率的正离子水平地由小孔S进入场区，路径不发生偏转的离子的条件是________，即能通过速度选择器的带电粒子必是速度为v＝________的粒子，与它带多少电和何种电性，质量为多少都无关。练习1、如图所示，不同元素的二价离子经加速后竖直向下射入由正交的匀强电场和匀强磁场组成的粒子速度选择器，恰好都能沿直线穿过，然后垂直于磁感线进入速度选择器下方另一个匀强磁场，偏转半周后分别打在荧屏上的M、N两点。下列说法中不正确的有（）A．这两种二价离子一定都是负离子B．速度选择器中的匀强磁场方向垂直于纸面向里C．打在M、N两点的离子的质量之比为OM：OND．打在M、N两点的离子在下面的磁场中经历的时间相等2、回旋加速器回旋加速器是利用电场对电荷的作用和磁场对运动电荷的作用来获得高能粒子的装置。由于带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T＝________，与速率和半径无关，所以只要交变电场的变化周期粒子运动的周期，就可以使粒子每次通过电场时都能得到加速；粒子通过D形金属扁盒时，由于金属盒的静电屏蔽作用，盒内空间的电场极弱。所以粒子只受洛伦兹力作用而做，练习2、如图所示为一回旋加速器的示意图，已知D形盒的半径为R，中心O处放有质量为m、带电量为q的正离子源，若磁感应强度大小为B，求：（1）加在D形盒间的高频电源的频率；（2）离子加速后的最大能量；（3）离子在第n次通过窄缝前后的速度和半径之比。23、质谱仪如图所示是一种质谱仪的示意图，其中MN板的左方是带电粒子速度选择器，选择器内有正交的匀强磁场和匀强电场，一束有不同速率的正离子水平地由小孔进入场区。经过速度选择器后的相同速率的不同离子在右侧的偏转磁场中做匀速圆周运动，不同比荷的离子________不同。P位置为照相底片上记录________的位置。练习3、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。离子源S产生带电量为q的某种正离子，离子产生出来时速度很小，可以看作是静止的。离子产生出来后经过电压U加速后形成离子束流，然后垂直于磁场方向、进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片P上。实验测得：它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子束流的电流强度为I。求：（1）t秒内射到照相底片P上的离子的数目；（2）单位时间穿过入口处S1离子束流的能量；（3）试证明这种离子的质量为U8qBm22a。4、磁流体发电机如图是磁流体发电机示意图，其原理是：等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上、下偏转而聚焦到A、B板上，产生电势差。设A、B平行金属板的面积为S，相距l，等离子气体的电阻率为ρ，喷入气体速度为v，板间磁场的磁感应强度为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过A、B板间时，A、B板上聚焦的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势。则电动势E＝________，R中电源I＝________，方向。5、电磁流量计电磁流量计原理可解释为：如图所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动。导电液体中的自由电荷（正、负离子）在洛伦兹力作用下横向偏转，a，b间出现电势差。当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定。流量Q＝________。练习4、如图所示，一块通电的铜板，板面垂直磁场，板内通有如图方向的电流，a,b是铜板左、右边缘的两点，则（）A、电势φaφbB、电势φbφaab3C、电流增大时，|φa-φb|增大D、其他条件不变，将铜板改为NaCl水溶液时，电势结果仍然一样6、霍耳效应、磁强计练习5、如图所示，一厚为d、宽为b、长为l的的载流导体薄板放在磁感应强度为B的磁场中，电流强度为I，薄板中单位体积内自由电荷的数目为n，自由电荷的电量为－e，如果磁场与薄板前后表面垂直，则板的上下两表面AA′间会出现电势差，这现现象叫霍尔效应，AA′间的电势差叫霍尔电势差UH（或霍尔电压）。（1）试判断上下两表面的电势高低情况；（2）试说明霍尔电势差UH与题述中的哪些物理量有关，并推证出关系式。7、显像管练习6、电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示.磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为r.当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点.为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电于束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多大?7、某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块；水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始水平向左运动．在A、B一起水平向左运动的过程中，关于A、B受力情况的以下说法，正确的是（）A．A和B的压力变小B．B对A的摩擦力保持不变C．A对B的摩擦力变大D．B对地面的压力保持不变8、如图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同4的正、负离子，从A点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，若不计重力，则正、负离子在磁场中，正确的是（）A、运动的轨道半径不相同；B、重新回到边界的速度大小和方向都相同；C、重新回到边界的位置与A点距离不相同；D、运动的时间相同；9、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定点，稍后向东偏移C.相对于预定点，稍后向西偏移D.相对于预定点，稍后向北偏移10、如图所示，在边界为AA’、DD’狭长区域内，匀强磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，磁场区域宽度为d。电子以不同的速率v从边界AA’的S处沿垂直磁场方向射入磁场，入射方向跟'AA的夹角为θ。已知电子的质量为m，带电荷量为e。为使电子能从另一边界DD’射出，问电子的速率应满足什么条件（重力不计）？11、如图所示，xOy为水平平面，yOz为竖直平面，在该空间中，匀强磁场指向x轴负方向，磁应强度B=1T，匀强电场指向y轴正方向，电场强度E=10CN/3。一带电微粒，质量m=2×10-6kg，带电荷量q=2×10-6C，在yOz平面内做匀速直线运动（g=10m/s2）.①求带电微粒的速度。②若带电微粒运动到某一与电场线平行的直线上P点时，突然撤去磁场，求微粒运动到同一直线上的Q点所需的时间。AVθ