高考物理一轮复习 自主测评课件 第10章　第3讲　质谱仪　回旋加速器　磁技术的应用

第十章磁场第3讲质谱仪回旋加速器磁技术的应用配套练习245137681[2025常州期中]如图所示，甲是洛伦兹力演示仪，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是回旋加速器，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是(

)A.图甲中仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹半径变小B.图乙可判断出B极板是发电机的负极D.图丁要增大粒子的最大动能，可增大电压U24513768答案：A245137682如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，则下列说法正确的是(

)A.组成A束和B束的离子都带负电B.组成A束和B束的离子质量一定不同C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外24513768答案：C24537683如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体(含正、负离子)沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，则电路稳定后(

)A.R中有向下的电流B.离子在磁场中不发生偏转C.A、B板聚集的电荷量基本不变D.离子在磁场中偏转时洛伦兹力可能做功124537681答案：C解析：由左手定则知，正离子向B板偏转，负离子向A板偏转，即B板带正电，A板带负电，电路稳定后，A、B板聚集的电荷量基本不变，电阻R中有向上的电流，A、B错误，C正确；因为洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不可能对离子做功，D错误．2453768B.加速电压越大，粒子获得的最大动能越大C.回旋加速器可将粒子的速度提高至光速D.为确保粒子每次经过狭缝时都被加速，则交流电源的频率随速度增加而增大12453768124537681答案：A速电压无关，故B错误；当粒子的速度很大，接近光速时，根据相对论原理，其质量发生了明显变化，粒子在磁场中的周期也发生了明显变化，粒子运行的周期与交变电压的周期不再同步，无法再加速，所以回旋加速器不可以将粒子的速度提高至光速，故C错误．24537685[2026镇江月考]如图所示，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b间出现电势差，形成电场．已知圆形导管直径为d，匀强磁场的磁感应强度为B，a、b间电压为U，液体的流量为Q，下列说法正确的是(

)A.a比b的电势高B.U越大，Q就越大，但U与Q不成正比C.若流量Q不变，增大液体中离子的浓度，则U变大D.若流量Q不变，增大圆形导管直径，则U变小124537681答案：D24537686[2025南通海门中学检测]如图所示，真空中有圆柱体回旋加速器，处在方向竖直向下的匀强电场E中，圆柱体金属盒半径为R，高度为H，匀强磁场B竖直向下，两盒狭缝间接有电压为U的交变电压，在加速器上表面圆心A处静止释放质量为m、电量为＋q的粒子，粒子从加速器底部边缘引出，不计重力和相对论效应，及粒子间的相互作用.则(

)C.粒子的运动时间与U有关D.每次通过金属盒间的狭缝粒子获得动能qU12453768124537681答案：B24537687[2025盐城检测]如图所示，质谱仪是分析研究同位素的重要工具．一离子经过电场加速，从O处以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在M点．已知OM＝L，求该离子：(1)从O运动到M的时间；(2)比荷大小．12453768124537688[2025南通海安期中]霍尔传感器的结构可简化为图甲所示的长方体，外加磁场的磁感应强度B和外加电流I的方向如图所示，B与长方体的前后两个表面及电流I均垂直．导体中的载流子是电荷量为e的电子，单位体积内自由电子数为n，导体的长度为a，宽度为b，厚度为c.1(1)求导体内电子定向移动的速率v；(2)求长方体导体上下表面的霍尔电压UH；(3)在导体的两侧边的中点接电压传感器，如图乙所示，传感器示数为U1(U1≠UH)，求该导体的电阻率ρ.24537681解析：(1)根据电流的微观表达式，电流I可以表示为I＝nevS，其中，n是单位体积内的自由电子数，S是导体的横截面积，v是电子的漂移速率．对于长方体导体，横截面积S＝bc，因此有I＝nebcv，(2)