磁場(chǎng)復(fù)習(xí)220130106答案

1、磁場(chǎng)復(fù)習(xí)（2）（2013-01-06）一速度選擇器問(wèn)題1.一束混合的離子束，先徑直穿過(guò)正交勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)，再進(jìn)入一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域后分裂成幾束，如圖1所示，若粒子的重力不計(jì)，這分裂是因?yàn)椋?） A帶電性質(zhì)不同，有正離又有負(fù)離子 B速度不同 C質(zhì)量和電量的比值不同 D以上答案均不正確二磁流體發(fā)電機(jī)問(wèn)題2.如圖是磁流體發(fā)電機(jī)，其原理是：等離子氣體噴入磁場(chǎng)，正、負(fù)離子在洛侖茲力作用下發(fā)生上、下偏轉(zhuǎn)而聚集到A、B板上，產(chǎn)生電勢(shì)差設(shè)A、B平行金屬板的面積為 S，相距 l，等離子氣體的電阻率為，噴入氣體速度為v，板間磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，板外電阻為R，當(dāng)?shù)入x子氣體勻速通過(guò)AB板間時(shí)，A、B板上聚集的電荷最多，板間電

2、勢(shì)差最大，即為電源電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) E=_。 R中電流I=_變式2-1.目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)。如圖所示表示了它的發(fā)電原理：將一束等離子體垂直于磁場(chǎng)方向噴入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，那么板間等離子體的電阻率為( )A. B. C.D.三回旋加速器問(wèn)題3.回旋加速器是用來(lái)加速一群帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的儀器，其核心部分是兩個(gè)D形

3、金屬扁盒，兩盒分別和一高頻交流電源兩極相接，以便在盒間窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子每穿過(guò)狹縫都得到加速，兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圓心附近，若粒子源射出的粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子最大回旋半徑為Rmax，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，問(wèn)：（1）盒內(nèi)有無(wú)電場(chǎng)？（2）粒子在盒內(nèi)做何種運(yùn)動(dòng)？（3）所加交流電頻率應(yīng)是多大，粒子角速度為多大？（4）粒子離開加速器時(shí)速度為多大，最大動(dòng)能為多少？（5）設(shè)兩D形盒間電場(chǎng)的電勢(shì)差為U，盒間距離為d，其電場(chǎng)均勻，求加速到上述能量所需時(shí)間。變式3-1.一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器，其D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，接在D形

4、盒上的高頻電源頻率為f。下列說(shuō)法正確的是 （ ）A質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2fRB質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小無(wú)關(guān)C只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值D不需要改變?nèi)魏瘟?，這個(gè)裝置也能用于加速粒子四電磁流量計(jì)問(wèn)題4.電磁流量計(jì)原理可解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)導(dǎo)電液體中的自由電荷（正、負(fù)離子）在洛侖茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛侖茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定流量Q=_變式4-1.為了測(cè)量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣

5、材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢(shì)高B前表面的電勢(shì)一定低于后表面的電勢(shì)，與哪種離子多無(wú)關(guān)C污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D污水流量Q與U成正比，與a、b無(wú)關(guān)五霍爾效應(yīng)CDEFUCDBI問(wèn)題5.利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)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

6、件的工作面向下，通入圖示方向的電流I， C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A電勢(shì)差UCD僅與材料有關(guān)B若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UCD0C僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),電勢(shì)差UCD變大D在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí),元件的工作面應(yīng)保持水平變式5-1.如圖所示，一塊長(zhǎng)度為a、寬度為b、厚度為d的金屬導(dǎo)體，當(dāng)加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，且通以圖示方向的電流I時(shí)，用電壓表測(cè)得導(dǎo)體上、下表面MN間電壓為U。已知自由電子的電量為e。下列說(shuō)法中正確的是（ ）AM板比N板電勢(shì)高B導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多，電壓表的示數(shù)越大C導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的速度為v=U/BdD導(dǎo)體單位體

7、積內(nèi)的自由電子數(shù)為BI/eUb六、質(zhì)譜儀圖3問(wèn)題6如圖3所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)。然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后打到照相底片D上，如圖3所示。求 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。電學(xué)實(shí)驗(yàn)：1. 圖示為簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流300A,內(nèi)阻Rg=100 ，可變電阻R的最大阻值為10 k，電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是 色，接正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx= k.若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變

8、小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比較 （填“變大”、“變小”或“不變”）。2某同學(xué)利用多用電表做了以下實(shí)驗(yàn)：（1）使用多用電表測(cè)電阻，他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下把選擇開關(guān)扳到“×100”的歐姆擋上；把表筆插入測(cè)試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上；把兩根表筆分別與某一待測(cè)電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較??；換用“×10”的歐姆檔，隨即記下歐姆數(shù)值；把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原處，實(shí)驗(yàn)完畢。這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意到：待測(cè)電阻與其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿，那么這個(gè)學(xué)生

9、在實(shí)驗(yàn)中有哪些操作是錯(cuò)誤的？（三個(gè)錯(cuò)誤）錯(cuò)誤一：_錯(cuò)誤二：_錯(cuò)誤三：_（2）如圖所示，為多用電表的表盤，測(cè)電阻時(shí)，若用的是×100量程，這時(shí)表針?biāo)颈粶y(cè)電阻的阻值應(yīng)為_ 歐；測(cè)直流電流時(shí)，用的是100mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開毫安；測(cè)直流電壓時(shí)，用的是50V量程，則指表針?biāo)镜碾妷褐禐開伏。     （3）用多用電表歐姆擋(×100)測(cè)試三只晶體二極管，其結(jié)果依次如圖甲、乙、丙所示。由圖可知，圖中_的二極管是好的，該二極管的正極是_端。1.解：歐姆表是電流表改裝的，必須滿足電流的方向“+”進(jìn)“-”出，即回路中電流從標(biāo)有“

10、+”標(biāo)志的紅表筆進(jìn)去，所以與A相連的表筆顏色是紅色；當(dāng)兩表筆短接(即Rx=0)時(shí)，電流表應(yīng)調(diào)至滿偏電流Ig，設(shè)此時(shí)歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)此時(shí)有關(guān)系 得；當(dāng)指針指在刻度盤的正中央時(shí)I=Ig/2，有，代入數(shù)據(jù)可得；當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流Ig不變，由公式，歐姆表內(nèi)阻 R內(nèi)得調(diào)小，待測(cè)電阻的測(cè)量值是通過(guò)電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來(lái)的，由，可知當(dāng)R內(nèi)變小時(shí)，I變小，指針跟原來(lái)的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了。2.答案： （1）錯(cuò)誤一：換用“×10”的歐姆擋，應(yīng)該換用 “×1K”的歐姆擋。錯(cuò)誤二：換擋后沒(méi)有進(jìn)行歐姆調(diào)零。錯(cuò)誤三：使用完后沒(méi)有將選擇開

11、關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”或交流電壓最高擋。（2）1650，47mA，23.5V 。（3）乙；a3兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖(a)所示的電路測(cè)定定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù).并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖(b)所示的兩條UI圖線.回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線，可知 ()A.甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)B.甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)C.乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)D.乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)(2)圖象中兩直線