2023新考案一轮复习第十章专项突破8带电粒子在复合场中运动的实例分析.docx

2023新考案一轮复习第十章专项突破8带电粒子在复合场中运动的实例分析一、解答题1 .一种质谱仪的结构可简化为如图所示，粒子源释放出初速度可忽略不计的质子，质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝MN进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为2R、外半径为4R的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U,质子的比荷(电荷量与质量之比)为匕且质子恰好能击中照相底片的正中间位置，则(1)试求匀强磁场的磁感应强度大小3；(2)若粒子源只产生其它某种带正电的粒子且照相底片能接收到该粒子，试求这种粒子比荷需满足的条件。二、单选题2 .现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定.质子(M)在入口处从静止开始被电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若换作.粒子(iHe)在入口处从静止开始被同一电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的倍数是三、多选题3 .如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电极连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法中正确的是A.加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大B.粒子射出时的最大动能与加速电压无关，与D形金属盒的半径和磁感应强度有关C.若增大加速电压，粒子在金属盒间的加速次数将减少，在回旋加速器中运动的时间将减小D.粒子第5次被加速前、后的轨道半径之比为后：而.如图所示，两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场和匀强磁场，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带电粒子以某一水平速度从P点射入，恰好能沿直线运动，不计带电粒子的重力。下列说法正确的是（）b.粒子的速度大小y=%C.若粒子速度大小改变，粒子将做曲线运动D.若粒子速度大小改变，电场对粒子的作用力会发生变化四、单选题4 .如图，距离为的两平行金属板P、。之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为，一束速度大小为y的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为1的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为公,导轨平面与水平面夹角为/两导轨分别与P、。相连，质量为机、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（）MgRsinBB.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，Y=BBJdC.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，vWdD.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，1BIBjd五、多选题6.去年底，我省启动“263”专项行动，打响碧水蓝天保卫战.暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为1、直径为I）,左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面a、C固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经测量管时，a、C两端电压为U,显示仪器显示污水流量Q（单位时间内排出的污水体积）.贝J（）.a侧电势比C侧电势高B.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数将越大C.若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，将磁场反向则显示为正值D.污水流量Q与U成正比，与1、I)无关7 .自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是()&尔:接到速度计传感器V磁场B1甲乙A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小8 .自行车的车速越大，霍尔电势差越高C.图乙中霍尔元件的电流/是由正电荷定向运动形成的D.如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小