巩固练习 复合场的实际应用(基础)

【巩固练习】

一、选择题

1、如图所示，从离子源发射出的正离子，经加速电压U加速后进入相互垂直的电场(E方向竖直向上)和磁场(B方向垂直纸面向外)中，发现离子向上偏转．要使此离子沿直线通过电磁场，需要()

A．增加E，减小B

B．增加E，减小U

C．适当增加U

D．适当减小E

2、为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在

排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为b和c，左、右两端开口与排污管相连，如图所示。在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各有长为a的相互平行且正对的电极M 和N，M和N与内阻为R的电流表相连。污水从左向右流经该装置时，电流表将显示出污水排放情况。下列说法中错误的是（）

A．M板比N板电势低

B．污水中离子浓度越高，则电流表的示数越小

C．污水流量越大，则电流表的示数越大

D．若只增大所加磁场的磁感应强度，则电流表的示数也增大

3、如图所示，a、b是一对平行的金属板，分别接到直流电源的两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d。在较大的空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，而在a、b两板间还存在着匀强电场。从两板左侧正中的中点c处射入一束正离子，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则这些正离子的( ) A．速度一定都不相同

B．质量一定有3种不同的数值

C．电荷量一定有3种不同的数值

D．比荷(q／m)一定有3种不同的数值

4、如图所示，长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、h，容器内装有NaCl溶液，单位体积内钠离子数为n，容器的左、右两壁为导体板，将它们分别接在电源的正、负极上，电路中形成的电流为I，整个装置处于垂直于前后表面的磁感应强度为

B的匀强磁场中，则液体的上、下两表面间的电势差为（）

A．0B．BI

neb

C．

BI

nea

D．

2BI

neb

5、一个用于加速质子的回旋加速器，其D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，接在D形盒上的高频电源频率为f。下列说法正确的是（）

A ．质子被加速后的最大速度不可能超过2fR π

B ．质子被加速后的最大速度与加速电压的大小无关

C ．只要R 足够大，质子的速度可以被加速到任意值

D ．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子

6、如图所示，有a 、b 、c 、d 四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等，其质量关系为m a ＝m b ＜m c ＝m d ，以不等的速率v a ＜v b ＝v c ＜v d 进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出，进入B 2磁场，由此可判定（ ）

A ．射向P 1的是a 离子

B ．射向P 2的是b 离子

C ．射向A 1的是c 离子

D ．射向A 2的是d 离子

7、磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图。 平行金属板A 、B 之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大 量正、负带电粒子，电荷量为q ）喷入磁场，A 、B 两板间便产生电压。如果把A 、B 和用 电器连接，A 、B 就是一个直流电源的两个电极。设A 、B 两板间距为d ，两板的长度为l ， 面积均为S ，磁感应强度为B ，等离子体以速度v 沿垂直于磁场的方向射入A 、B 两板之间， 则下列说法正确的是（ ）

A ．A 是直流电源的正极

B ．电源的电动势为Blv

C ．电源的电动势为Bdv

D ．电源的电动势为qvB 8、目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。如图所示表示了它的发电原理：将一束等离子体垂直于磁场方向喷入磁场，在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。如果射入的等离子体速度均为v ，两金属板的板长为L ，板间距离为d ，板平面的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于速度方向，负载电阻为R ，等离子体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表示数为I ，那么板间等离子体的电阻率为（ ）

A ．()S Bdv R d I -

B ．()S BLv R d I

- C ．

()S Bdv R L I - D ．()S BLv R L I -

S

N

9、在图中虚线所围的区域内。存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转。设重力可忽略不计，则在这区域中的E和B的方向可能是（）

A．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同；

B．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反；

C．E竖直向上，B垂直纸面向外；

D．E竖直向上，B垂直纸面向里；

10、回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在

通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，

如图所示，若要增大带电粒子从D形盒中射出时的动能，可采用的方法是

（）

A. 增大磁场的磁感应强度

B.增大电场的加速电压

C. 增大狭缝的距离

D. 增大D形金属盒的半径

二、填空题

1、如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感强度B=0.5T，两板间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v=_____m/s．a是电源的_____极．

2、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条

“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时：

（1）速度的排列顺序___________；（填“氕、氘、氚”）

（2）“质谱线”的排列顺序___________。（填“氕、氘、氚”）

3、如图，在磁流体发电机中，把气体加热到很高的温度使它变成等离子体，已知离子的电量为q，让它以速度v通过磁感应强度为B的匀强磁场区，这里有间距为d的电极a和b。断开电键时，两个电极间的电压为。若单位时间进入磁场区域的正负离子数各为N，电路中可能的最大电流为。