2018年高考物理二轮复习第九章磁场专题9.14与磁场相关的科技信息问题

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1、专题9.14与磁场相关的科技信息问题一．选择题1.如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共有n匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡.当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知（   ）A．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为C．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为D．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为【参考答案】B所以B=.故只有B选项正确.2．(2016湖北部分重点中学联考

2、)物理课堂教学中的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是()A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变大B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变C．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小D．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变【参考答案】AC3．（2016

3、济南模拟）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。粒子源S发出两种带正电的同位素粒子甲和乙，两种粒子从S出来时速度很小，可忽略不计，粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示)，最终打到照相底片上。测得甲、乙两种粒子打在照相底片上的点到入口的距离之比为5︰4，则它们在磁场中运动的时间之比是A．5︰4B．4︰5C．25︰16D．16︰25【参考答案】C【命题意图】本题考查了质谱仪、洛伦兹力和带电粒子在匀强磁场中的运动、动能定理及其相关的知识点。二．计算题1.（16分）.(2016江苏高考物理)回旋加速器的工作原理如题15-1图所示，置于真空

4、中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m，电荷量为+q，加在狭缝间的交变电压如题15-2图所示，电压值的大小为Ub。周期T=。一束该粒子在t=0- 时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：（1）出射粒子的动能；（2）粒子从飘入狭缝至动能达到所需的总时间；（3）要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件.【名师解析】（1）粒子运动半径为R时有qvB=m，且Em=mv2解得Em=（3）只有在0~(–Δt)时间内飘

5、入的粒子才能每次均被加速，则所占的比例为η=，由η>99%，解得d<2.（20分）(2016江西南昌市一模)容器A中装有大量的质量、电量不同但均带正电的粒子，粒子从容器下方的小孔Sl不断飘人加速电场（初速度可视为零）做直线运动通过小孔S2后，从两平行板中央垂直电场方向射人偏转电场。粒子通过平行板后垂直磁场方向进入磁感应强度为B，方向垂直向里的匀强磁场区域，最后打在感光片上，如图所示。已知加速场S1、S2间的加速电压为u，偏转电场极板长为L，两板间距也为L，板间匀强电场强度E=。方向水平向左（忽略板间外的电场），平行板f的下端与磁场边界ab相交为p，在边界pb上固定放置感光片。测得从容器

6、A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之间，且Q距P的长度为3L，不考虑粒子所受重力与粒子间的相互作用，求：(1)粒子射入磁场时，其速度方向与边界ab间的夹角；(2)射到感光片Q处的粒子的比荷（电荷量与质量之比）；(3)粒子在磁场中运动的最短时间。【命题意图】本题考查带电粒子在电磁场中的运动、动能定理、速度合成与分解、牛顿运动定律、洛伦兹力及其相关知识点。联解①②③④得：………………………………（1分）其速度方向与边界ad间的夹角（2）粒子从e板下端与水平方向成450的角射入匀强磁场。设质量为m。电量为q的粒子射入磁场时的速度为v，做圆周运动的轨道半径为r⑤……（1分）由可知：r2+r2

7、=（4L）2⑥…………………………（2分）⑦………（2分）联解⑤⑥⑦得：………（1分）粒子的比荷为：因为所有粒子在磁场中运动的偏转角，所以粒子打在P处时间最短………（2分）由几何知：r2+r2=L2………………（1分）联解⑩得……………（1分）粒子在磁场中的最短时间。3.（2016洛阳联考）（13分）“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快，效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.