魯科版高中物理選修3-1.第六章磁場的實際應用考試測試卷

魯科版高中物理選修第章磁場的實際應用考試測試卷魯版中理修第六磁的際用試．個帶正電的微粒（不計重力）過如圖中勻強電場和勻強磁場區(qū)域時，恰能沿直線運動，則使電荷向下偏轉時應采用的辦法是（）A減少電場強度B增大電荷電量C．少入射速度D．大感應強度．如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率v=/B么（）A帶正電粒子必須沿方從左側進入場區(qū)，才能沿直線通過B帶負電粒子必須沿方從右側進入場區(qū)，才能沿直線通過C．論粒子電性如何，沿方向從左側進入場區(qū)，都能沿直線過D．論子電性如何，沿方向從右側進入場區(qū)，都能沿直線通過．在回旋加速器中，下列說法不正確的是

()A電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子回旋B電場和磁場同時用來加速帶電粒子．在交流電壓一定的條件下，旋加速器的半徑越大，同一帶電粒子獲得的動能越大D．一電粒子獲得的最大動能只與交流電壓的大小有關，而與交流電壓的頻率無關．關于回旋加速器加速帶電粒子所獲得的能量，下列說法正確的是（）A與加速器的半徑有關，半徑越大，能量越大B與加速器的磁場有關，磁場越強，能量越大C．加速器的電場有關，電場越強，能量越大D．帶粒子的質(zhì)量和電荷量均有關，質(zhì)量和電荷量越大，能量越大．圖，一導電金屬板置于勻強磁中，當電流方向向上時，金屬板兩側電子多少及電勢高低，斷正確的是（）A左側電子較多，左側電勢較高B左側電子較多右側電勢較高C．側電子較多，左側電勢較高．右側電子較多，右側電較高．利用霍爾應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域。如圖是霍爾件的工作原理示意圖，磁感應強度B垂于霍爾元件的工作面向下，通圖示方向的電流IC、兩面會形成電壓U下說中正確的是（）A電壓U僅與材料有關B若元件的載流子是自由電子，則側面電勢高D側電勢C．測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平D．測球兩極上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平．醫(yī)生做某些特殊手術時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度電磁血流計由一對極a和b以磁極N和構成，磁極間的磁場是均勻的。使用，兩電均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動電ab之間會有微小電勢差在到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中，兩觸點的距離為3.0血壁的厚度可忽略兩點間的電勢差為160，感應強度的大小為T。則血流速度的近似值和電極a的正負為（）A1.3m/s，正、b負B．，正、負C．1.3，、b正D．2.7m/s，a負正/

-19-2-2-3-5魯科版高中物理選修第章磁場的實際應用考試測試卷-19-2-2-3-5．圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，電荷量為、質(zhì)量為的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為的加速電場后進入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，勻強電場場強為、向水平向右已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，G點直進入偏轉磁場，該偏轉磁場是一個以直線為界、方向垂直紙面向外的勻強磁場。帶電粒子經(jīng)偏轉磁場后，最終到達照相底片的H點。可測量出GH間距離為L帶電粒子的重力可忽略不計。求：（1粒子從加速電場射出時速度的大小；（2粒子速度選擇器中勻強磁場的磁感強度B的大小和方向；1（3偏轉磁場的磁感強度

2

的大小。解）加電場中

qU

12

得

v

qUm（2在速度選擇器中qBv1解得

m2qU

方向：垂直紙面向外（3在偏轉磁場中qBv2

2r其中解得

r

L222qL11一種半導材料稱霍爾材料，它制成的元件稱霍元件，種材料有可定向移動的電荷，稱為載子，每個載流子的電荷量大小為，爾元件在自動檢測、控制領域得到廣泛應用，如錄像機中用來測量錄像磁鼓的轉速、電梯中用來檢測電梯門是否關閉以及自動控制降電動機的電源的通斷等.在一次實驗中，一塊霍爾材料制成的薄片寬、、厚h=1.0×10m水平放置在豎直向上的磁感應強度T的勻強磁場中方向通有I=3.0A的流，如圖所示，由于磁場的作用，穩(wěn)定后，在沿寬度方向上產(chǎn)生(1)薄板中載流子定向運動的速率多大？(2)這塊霍爾材料中單位體積內(nèi)的流子個數(shù)為多少？【解析】(1)穩(wěn)定時載流子在沿寬度方向受到的磁場力和電場力平衡

V的向壓。qvB

Uab

，/

2731n1魯科版高中物理選修第章磁場的實際應用考試測試卷2731n1UvBab(2)由電流的微觀解釋可得：I=nqvSSab·h

m/s/故=I/

個圖為O.設的旋加速器的示意圖由兩個鋁制D金屬扁盒組成兩個D形盒正中間開有一條狹縫；兩個D型盒處在勻強磁場中并接有高頻交變電壓。圖乙為俯視圖，在D型盒上半面中心處有一正離子源，它發(fā)出正離子，經(jīng)狹縫電壓加速后，進D型中。在磁場力的作用下運動半周，再經(jīng)狹縫電壓加速；為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，應設法使交變電壓周期與粒子在狹縫及磁場中運動的周期一致。如此周而復始后到達D型的邊緣獲最大速度后被束流提取裝置提取出。已知正離子的電荷量為q，質(zhì)量為m加速時電極間電壓大小恒為U磁場的磁感應強度為，D型盒的半徑為，狹縫之間的距離為。設正離子從離子源出發(fā)時的初速度為零。（1試計算上述正離子從離子源出發(fā)被第一次加速后進入下半盒中運動的軌道半徑；（）盡管粒子在狹縫中每次加速的時間很短但也不可忽略。試計算上述正離子在某次加速過程當從離開離子源到被第n次速結束時所經(jīng)歷的時間；（3不考慮相對論效應，試分析要提高某一離子被半徑為R的旋加速器加速后的最大動能可采用的措施。S接交流電源甲解）正子經(jīng)過窄縫被第一次加速加速后的速度為，動能定理得11qU2正離子在磁場中做勻速圓周運動，半徑為r，牛頓第定律得1r

乙由以上兩式解得

r

22（2設正離子經(jīng)過窄縫被第n次速加速的速度為，動能定理得n1nqUmv22粒子在狹縫中經(jīng)n次加速的總時間vtna由牛頓第二定律Uqmad由以上三式解得電場對粒子加速的時間/

r魯科版高中物理選修第章磁場的實際應用考試測試卷rtd1

2nmqU正離子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律Bq

2r又

2πrv粒子在磁場中做圓周運動的時間t

2由以上三式解得t2

(nπmqB所以，粒子從離開離子源到被第加速結束時所