洛伦兹力的应用2011

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1、北京师范大学大兴附属中学2011届物理复习资料1．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量2．回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到

2、加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示，则：（1）两盒所加交流电的频率为__________.（2）粒子离开回旋加速器时的动能为_________.（3）设两D形盒间电场的电势差为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，粒子在电场中加速所用的时间为_____，粒子在整个回旋加速器中加速所用的时间为__________.3．1932年，劳伦斯和利

3、文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获

4、得的最大动能E㎞。10北京师范大学大兴附属中学2011届物理复习资料4．在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。具有某一水平速度V的带电粒子，将沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不发生偏转，具有其他速度的带电粒子将发生偏转。这种器件能把具有上述速度V的带电粒子选择出来，所以叫速度选择器。如果已知粒子A（重力不计）的质量为m、带电量为+q，两极板间距为d，磁场的磁感应强度为B。（1）试证明带电粒子具有速度时，才能沿着图示的虚线路径通过。（2）若粒子A从图的右端两极板中央以-V入射，还能直线从左端穿出吗？为什么

5、？若不穿出而打在极板上，则到达极板时的速度是多少？（3）若粒子A的反粒子（-q，m）从图8的左端以V入射，还能直线从右端穿出吗？（4）将磁感应强度增大到某值，粒子A将落到极板上，粒子落到极板时的动能为多少？5．如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射。它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示。若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为（　）A．使入射速度增大B．使粒子电量增大C．使电场强度增大D．使磁感应强度增大10北京师范

6、大学大兴附属中学2011届物理复习资料6．目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机．这种发电机与一般发电机不同，它可以直接把内能转化为电能，它的发电原理是：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射人磁场，磁场中A、B金属板上会聚集电荷，产生电压．设A、B两平行金属板的面积为S，彼此相距L，等离子体气体的导电率为P（即电阻率的倒数）喷入速度为v板问磁感应强度B与气流方向垂直，与板相连的电阻的阻值为R问流过R的电流I为多少？7．目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发

7、电机，它可以把气体的内能直接转化为电能，如下左图表示出了它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和带负电的微粒，从而整体来说呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷,产生电压。（1）说明金属板上为什么会聚集电荷。（2）该磁场为匀强磁场，方向如图，磁感强度为B，等离子体喷射入磁场的速度为V，方向与磁场方向垂直，极板间距离为d，试求极板间最大电压Um。（3）如上右图，将一束等离子体以水平速度V通过两水平放置的平行金属板的空间，空间存在磁感强度为B的匀强磁场，设金属板面积S，间

8、距d，一可调电阻R接在两板间，该等离子体充满板间的空间，其电阻率为，求：①通过R的电流和两极间的电场强度;②两极间电场强度为最大的条件以及最大电场强度值。10北京师范大学大兴附属中学2011届物理复习资料8．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流