2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題8 磁場與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)練習(xí)(含解析).doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題8 磁場與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)練習(xí)(含解析) 1.(多選)1922年英國物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎.若速度相同的同一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動軌跡如圖所示,則下列相關(guān)說法中正確的是( ) A.該束帶電粒子帶負(fù)電 B.速度選擇器的P1極板帶正電 C.在B2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子,質(zhì)量越大 D.在B2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子,比荷越小 答案:BD 解析:根據(jù)粒子在B2磁場中偏轉(zhuǎn)方向可判斷粒子帶正電,A項錯誤;若P1帶正電,則電場向下,正離子可以直線通過,B正確;在B2中偏移,根據(jù)r=可知,在v和B相同的情況下,半徑越大比荷越小,C錯誤,D正確. 2.(xx重慶理綜)如圖所示,一段長方體形導(dǎo)電材料,左右兩端面的邊長都為a和b,內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動電荷.導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場中,內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時,測得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U,且上表面的電勢比下表面的低.由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動電荷數(shù)及自由運(yùn)動電荷的正負(fù)分別為( ) A.,負(fù) B.,正 C.,負(fù) D.,正 答案:C 解析:因?qū)щ姴牧仙媳砻娴碾妱荼认卤砻娴牡停噬媳砻鎺ж?fù)電荷,根據(jù)左手定則可判斷自由運(yùn)動電荷帶負(fù)電,則B、D兩項均錯.設(shè)長方體形材料長度為L,總電量為Q,則其單位體積內(nèi)自由運(yùn)動電荷數(shù)為,當(dāng)電流I穩(wěn)恒時,材料內(nèi)的電荷所受電場力與磁場力相互平衡,則有=BIL,故=,A項錯誤,C正確. 3.(xx大連市雙基測試)(多選)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域.如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面會形成電勢差.下列說法中正確的是( ) A.若元件的載流子是自由電子,則D側(cè)面電勢高于C側(cè)面電勢 B.若元件的載流子是自由電子,則C側(cè)面電勢高于D側(cè)面電勢 C.在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時,元件的工作面應(yīng)保持豎直 D.在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時,元件的工作面應(yīng)保持水平 答案:AC 解析:自由電子定向移動的方向與電流方向相反,由左手定則可判斷電子所受洛倫茲力使其偏向C側(cè)面,則C側(cè)面電勢低于D側(cè)面,選項A正確,B錯誤;地球上方的地磁場方向水平向北,霍爾元件工作面應(yīng)保持豎直才能讓地磁場垂直其工作面,選項C正確,D錯誤. 4.回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,有力地推動了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展.回旋加速器的原理如圖所示,D1和D2是兩個中空的半徑為R的半圓金屬盒,它們接在電壓一定、頻率為f的交流電源上,位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略,重力不計),它們在兩盒之間被電場加速,D1、D2置于盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.若質(zhì)子束從回旋加速器輸出時的平均功率為P,求輸出時質(zhì)子束的等效電流I與P、B、R、f的關(guān)系式(忽略質(zhì)子在電場中的運(yùn)動時間,其最大速度遠(yuǎn)小于光速). 答案:I= 解析:設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,電荷量為q,質(zhì)子離開加速器時速度大小為v,由牛頓第二定律知 qvB=m 質(zhì)子運(yùn)動的回旋周期為T== 由回旋加速器工作原理可知,交流電源的頻率與質(zhì)子回旋頻率相同,由周期T與頻率f的關(guān)系得f= 設(shè)在t時間內(nèi)離開加速器的質(zhì)子數(shù)為N,則質(zhì)子束從回旋加速器輸出時的平均功率 P= 輸出時質(zhì)子束的等效電流I= 由上述各式得I=. 5.如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖.設(shè)平行金屬板間距離為d,金屬板長度為a,寬度為b,其間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里.導(dǎo)電流體的流速為v,電阻率為ρ,負(fù)載電阻為R.導(dǎo)電流體從左側(cè)沿垂直磁場且與極板平行的方向射入極板間. (1)求該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢; (2)閉合開關(guān)S,求負(fù)載R上的電流I; (3)求磁流體發(fā)電機(jī)的總功率P. 答案:(1)Bdv (2) (3) 解析:(1)當(dāng)開關(guān)S斷開,兩極板間電勢差最大時,有 q=qvB 解得兩極板間最大電壓Um=Bvd 故電動勢為E=Bdv. (2)極板內(nèi)部空間相當(dāng)于內(nèi)電路,內(nèi)阻r=ρ 當(dāng)外電路閉合時,根據(jù)閉合電路歐姆定律得,R上的電流I==. (3)磁流體發(fā)電機(jī)的總功率P=EI=Bdv=.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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