2027届新高考物理热点精准复习：现代科技中的电场与磁场问题

2027届新高考物理热点精准复习现代科技中的电场与磁场问题考点一洛伦兹力与现代科技应用实例

C

典例2

如图所示是磁流体发电机的示意图,两平行金属板A、B与电阻R和电流表相连,现将等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,下列说法正确的是(

)A.A板的电势高于B板电势B.若只增大两板间距离,电流表示数减小C.若只增大磁感应强度,电流表示数减小D.磁流体发电机的非静电力为洛伦兹力D

典例3

人体血管状况及血液流速可以反映身体健康状态。血管中的血液通常含有大量的正负离子。如图,血管内径为d,血流速度v方向水平向右。现将方向与血管横截面平行,且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段血管,其磁感应强度大小恒为B,当血液的流量(单位时间内流过管道横截面的液体体积)一定时(

)A.血管上侧电势低,血管下侧电势高B.若血管内径变小,则血液流速变小C.血管上下侧电势差与血液流速无关D.血管上下侧电势差变大,说明血管内径变小D

考向4

霍尔效应1.定义:高为h、宽为d的导体(自由电荷是电子或正电荷)置于匀强磁场B中,当电流通过导体时,在导体的上表面A和下表面A'之间产生电势差,这种现象称为霍尔效应,此电压称为霍尔电压。2.电势高低的判断:如图,导体中的电流I向右时,根据左手定则可得,若自由电荷是电子,则下表面A'的电势高。若自由电荷是正电荷,则下表面A'的电势低。

典例4

(2025南通一模)如图甲所示,弧形磁铁固定在把手的表面,转动把手改变弧形磁铁与霍尔元件的相对位置,如图乙所示,霍尔元件通以向右的恒定电流,使垂直穿过霍尔元件的磁场增强,则霍尔元件(

)A.上下表面间的电势差变大B.上下表面间的电势差变小C.前后表面间的电势差变大D.前后表面间的电势差变小C

典例5

如图所示,电荷量相等的两种离子氖20和氖22先后从容器A下方的狭缝S1飘入(初速度为零)电场区,经电场加速后通过狭缝S2、S3垂直于磁场边界MN射入匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,离子经磁场偏转后轨迹发生分离,最终到达照相底片D上。不考虑离子间的相互作用,则(

)A.静电力对每个氖20和氖22做的功不相等B.氖22进入磁场时的速度较大C.氖22在磁场中运动的半径较小D.若加速电压发生波动,两种离子打在照相底片上的位置可能重叠D

考向6

回旋加速器回旋加速器是利用磁场使带电粒子做回旋运动,在运动中经高频电场反复加速的装置,是高能物理中的重要仪器。1.构造:如图所示,D1、D2是半圆金属盒,D形盒处于匀强磁场中,D形盒的缝隙处接交流电源。2.原理:交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等,使粒子每经过一次D形盒缝隙,粒子被加速一次。

典例6

1932年,劳伦斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。(1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t;(3)实际使用