洛伦兹力与现代科技 A组 1.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是( ) A.该束带电粒子带负电 B.速度选择器的P1极板带负电 C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小 D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大 2.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O'点(图中未标出)射出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b( ) A.穿出位置一定在O'点下方 B.穿出位置一定在O'点上方 C.运动时,在电场中的电势能一定减小 D.在电场中运动时,动能一定减小 3.(多选)如图所示,连接两平行金属板的导线的一部分CD与另一回路的一段导线GH平行且均在纸面内,金属板置于磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当一束等离子体射入两金属板之间时,CD段导线受到力F的作用。则( ) A.若等离子体从右方射入,F向左 B.若等离子体从右方射入,F向右 C.若等离子体从左方射入,F向左 D.若等离子体从左方射入,F向右 4.如图所示是某粒子速度选择器的示意图,在一半径为R=10 cm的圆柱形桶内有B=10-4 T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱形桶某一直径的两端开有小孔,作为入射孔和出射孔。粒子束以不同角度入射,最后有不同速度的粒子束射出。现有一粒子源发射比荷=2×1011 C/kg的阳离子,粒子束中速度分布连续,不计重力。当θ=45°时,出射粒子速度v的大小是( ) A.×106 m/s B.2×106 m/s C.2×108 m/s D.4×106 m/s 5.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正、负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 μV,磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( ) A.1.3 m/s,a正、b负 B.2.7 m/s,a正、b负 C.1.3 m/s,a负、b正 D.2.7 m/s,a负、b正 6. 质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为q的正电子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求: (1)粒子的速度v。 (2)速度选择器的电压U2。 (3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。 7.如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,电场强度沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外。一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点。不计重力。求: (1)电场强度的大小。 (2)粒子到达P2时速度的大小和方向。 (3)磁感应强度的大小。 B组 1. (多选)利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流I时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U。已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是( ) A.上表面电势高 B.下表面 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
