3、勻強磁場中,兩端點A、C連線豎直,如圖所示.若給導線通以由A到C、大小為I的恒定電流,則導線所受安培力的大小和方向是( )
A . ILB,水平向左
B . ILB,水平向右
C . ,水平向右
D . ,水平向左
5. (2分) (2017高二上薌城期末) 回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示.設D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質子時,勻強磁場的磁感應強度為B,高頻交流電頻率為f.則下列說法正確的
4、是( )
A . 只要R足夠大,質子的速度可以被加速到任意值
B . 質子被加速后的最大速度可以超過2πtR
C . 質子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關
D . 不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速a粒子
6. (2分) (2017高二上金華期中) 一帶正電荷的小球沿光滑、水平、絕緣的桌面向右運動,如圖所示,速度方向垂直于一勻強磁場,飛離桌面后,最終落在地面上.設飛行時間為t1、水平射程為s1、著地速率為v1;現(xiàn)撤去磁場其它條件不變,小球飛行時間為t2、水平射程為s2、著地速率為v2 . 則有( )
A . v1=v2
B . v1>v2
C
5、. s1=s2
D . t1<t2
7. (3分) (2018高二上南寧期末) 如圖所示,在 、 的長方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B . 坐標原點O處有一個粒子源,在某時刻發(fā)射大量質量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計),它們的速度方向均在xoy平面內的第一象限,且與y軸正方向的夾角分布在0~90范圍內,速度大小不同,且滿足 .已知粒子在磁場中做圓周運動的周期為T , 則下列說法正確的是
A . 最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時間為
B . 最先從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷的時間小于
C . 最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為
D
6、. 最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間小于
8. (3分) (2018高二上吉林月考) 如圖所示,豎直平面內一半徑為R的圓形區(qū)域內有磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直紙面向外.一束質量為m、電量為q的帶正電粒子沿平行于直徑MN的方向進入勻強磁場,粒子的速度大小不同,重力不計,入射點P到直徑MN的距離為h,則( )
A . 若某粒子經(jīng)過磁場射出時的速度方向恰好與其入射方向相反,則該粒子的入射速度是
B . 恰好能從M點射出的粒子速度是為
C . 若h=R / 2,粒子從P點經(jīng)磁場到M點的時間是
D . 當粒子軌道半徑r=R時,粒子從圓形磁場區(qū)域最低點射出
9. (3
7、分) (2017高二下晉中期末) 如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內,有勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷為 的負離子以相同速率v0(較大),由P點在紙平面內向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉后,又飛出磁場,最終打在磁場區(qū)域右側的熒光屏(足夠大)上,則下列說法正確的是(不計重力)( )
A . 離子在磁場中的運動軌跡半徑一定相等
B . 由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長
C . 離子在磁場中運動時間一定相等
D . 沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉角最大
10. (3分) (2020高二上吳起期末) 如圖是一個回旋加速器示意圖,其核心部分是兩個D形
8、金屬盒,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源相連.現(xiàn)分別加速氘核( )和氦核( ),下列說法中正確的是( )
A . 它們的最大速度相同
B . 它們的最大動能相同
C . 兩次所接高頻電源的頻率相同
D . 僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能
二、 填空題 (共1題;共10分)
11. (10分) (2017高二上宜春期末) 如圖所示為等離子體發(fā)電機原理的示意圖,平行金屬板間距為d,有足夠的長度跟寬度,其間有勻強磁場,磁感應強度為B,方向如圖,等離子體的流速為v,發(fā)電機等效內阻為r,負載電阻為R,等離子體從一側沿著垂直磁場且與極板平行的方向射入極
9、板間.已知電子電量為e,忽略金屬板邊緣效應,求:
(1)
打在上極板上的離子的帶電性質;
(2)
閉合開關后等離子發(fā)電機能提供的最大功率.
三、 實驗題 (共1題;共11分)
12. (11分) 圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?,F(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力,來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內的U形金屬框,其底邊水平,兩側邊豎直且等長;E為直流電源;R為電阻箱; 為電流表;S為開關。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線。
(1) 在圖中畫線連接成實驗電路圖。
(2) 完成下列主要
10、實驗步驟中的填空:
①按圖接線。
②保持開關S斷開,在托盤內加入適量細沙,使D處于平衡狀態(tài);然后用天平稱出細沙質量m1。
③閉合開關S,調節(jié)R的值使電流大小適當,在托盤內重新加入適量細沙,使D________;然后讀出________,并用天平稱出________。
④用米尺測量________。
(3) 用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小,可以得出B=________。
(4) 判定磁感應強度方向的方法是:若________,磁感應強度方向垂直紙面向外;反之,磁感應強度方向垂直紙面向里。
四、 解答題 (共4題;共50分)
13. (5分) 一金屬圓環(huán)用絕緣
11、細繩懸掛,忽略空氣阻力,圓環(huán)可做等幅擺動,若在圓環(huán)正下方放置一條形磁鐵如圖所示,圓環(huán)將如何運動.
14. (15分) (2019高二上寧波月考) 如圖所示,在平面直角坐標系xOy內,第二、三象限內存在沿y軸正方向的勻強電場,第一、四象限內存在半徑為L的圓形勻強磁場,磁場方向垂直于坐標平面向外。一個比荷(q/m)為K的帶正電的粒子從第三象限中的Q(-2L,-L)點以速度 沿x軸正方向射出,恰好從坐標原點O進入磁場,從P(2L,0)點射出磁場。不計粒子重力,求:
(1) 電場強度E;
(2) 從P點射出時速度 的大小;
(3) 粒子在磁場與電場中運動時間之比.
15.
12、 (15分) (2018高二上牡丹江期中) 如圖,在xoy平面內,Ⅰ象限中有勻強電場,場強大小為E,方向沿y軸正向,在x軸下方有方向垂直于紙面向里的勻強磁場。今有一個質量為m電量為e的電子(不計重力),從y軸上的P點以初速度v0垂直于電場方向進入電場。經(jīng)電場偏轉后,沿著與x軸正方向成45進入磁場,并能返回到原出發(fā)點P。求:
(1) 作出電子運動轉跡的示意圖P點離坐標原點的距離h。
(2) 勻強磁場的磁感應強度。
(3) 電子從P點出發(fā)經(jīng)多長時間第一次返回P點?
16. (15分) (2019辛集模擬) 如圖甲所示,在豎直平面內,以O點為原點建立平面直角坐標系xOy,x軸水平
13、,y軸豎直。在第四象限內有豎直向上的勻強電場,電場強度E=4l02 V/m。整個空間內存在如圖乙所示周期性變化的勻強磁場.變化周期TB=4.0 s,取垂直xOy平面向里為磁場正方向。一比荷 =9.5l0-2 C/kg的帶正電微粒,在t1=0.4 s時刻,從坐標為(0,0.8 m)的A點以vo=4 m/s的速度沿x軸正向水平射出。取重力加速度g=10 m/s2 , 取π=3。求:
(1) 微粒在t2 =0.8 s時刻坐標;
(2) 從計時開始,微粒第二次通過x軸的時刻t3;
(3) 微粒在t4 =4.2 s時刻速度大小。
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參考答案
一、 選擇題 (共10題;共24分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
二、 填空題 (共1題;共10分)
11-1、
11-2、
三、 實驗題 (共1題;共11分)
12-1、
12-2、
12-3、
12-4、
四、 解答題 (共4題;共50分)
13-1、
14-1、
14-2、
14-3、
15-1、
15-2、
15-3、
16-1、
16-2、
16-3、