8、第4讲带电粒子在复合场中运动的应用实例(3)

1、 随堂巩固提升1如图8 4 13 是磁流体发电机的原理示意图，金属板M 、N正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻R。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束( 分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时，下列说法中正确的是()图 8413A N 板的电势高于M 板的电势BM 板的电势高于N 板的电势CR 中有由 b 向 a 方向的电流D R 中有由 a 向 b 方向的电流解析：选 BD根据左手定则可知正电荷向上极板偏转，负电荷向下极板偏转，则 M 板的电势高于N 板的电势，选项A 错误， B 正确； M 板相当于电源的正板，那么R 中有由 a向 b 方向的电流，选

2、项C 错误， D 正确。2如图 84 14 所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域和匀强磁场区域， 如果这束正离子流在区域中不偏转，进入区域后偏转半径r 相同， 则它们一定具有相同的 ()图 8414A 速度C电荷量B 质量D 比荷解析： 选AD由正离子在区不偏转，有Eq qvB1，即v E ，故选项B1A 正确。以相同速度进入区后，r mv 相同，则比荷相同，故选项qB 2D 正确。3.如图84 15所示，一块通电金属板放在磁场中，板面与磁场垂直，板内通有如图所示方向的电流，a、b 是金属板左、右边缘上的两点，若a、 b 两点的电势分别为 和 ，ab两点的电势相比有()图 841

3、5A a B ba>bCa<bD无法确定解析： 选 C 由左手定则知，金属板内向下运动的自由电子必受向左的洛伦兹力作用，故最后金属板的左侧面聚集自由电子，电势低；右侧面聚集正电荷，电势高，即a<b。4. (2012 ·阳调研襄)某制药厂的污水处理站的管道中安装了如图8 4 16所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、 b、 c，左、右两端开口，在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B，方向向下的匀强磁场，在前、后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正、负离子(其重力不计 )的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压U

4、 ，就可测出污水流量 Q(单位时间内流出的污水体积 )。则下列说法正确的是 ()图 8416A 后表面的电势一定高于前表面的电势，与正、负哪种离子多少无关B若污水中正、负离子数相同，则前、后表面的电势差为零C在一定范围内，流量Q 越大，两个电极间的电压U 越大D污水中离子数越多，两个电极间的电压U 越大解析： 选 AC由左手定则可知，正、负离子从左向右流经该装置时，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，故A 正确， B 错误；在一定范围内，由法拉第电磁感应定律得 U Bdv，因此流量Q 越大，离子运动速度越大，两个电极间的电压U 也就越大， C 正确，D 错误。5如图 8 4 17 所示的装

5、置， 左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1 射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2 射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E 的偏转电场，最后打在照相底片D上。已知同位素离子的电荷量为q(q>0) ，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0 的匀强磁场，照相底片D 与狭缝S1、 S2 的连线平行且距离为L ，忽略重力的影响。图 8417(1)求从狭缝 S2 射出的离子速度 v0 的大小；(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0 方向飞行的距离为x，求出 x 与离子质量 m 之间的关系式 (用 E0、B0、 E、q、 m、 L 表示 )。解析 ： (1)能从速度选择器射出的离子满足qE0 qv0B0则 v E00B0(2)离子进入匀