2022年高考物理一輪復習 微專題8 磁場與現(xiàn)代科學技術練習（含解析）

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1、2022年高考物理一輪復習 微專題8 磁場與現(xiàn)代科學技術練習（含解析） 1．(多選)1922年英國物理學家阿斯頓因質譜儀的發(fā)明、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎．若速度相同的同一束粒子由左端射入質譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列相關說法中正確的是(　　) A．該束帶電粒子帶負電 B．速度選擇器的P1極板帶正電 C．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，質量越大 D．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，比荷越小 答案：BD　解析：根據(jù)粒子在B2磁場中偏轉方向可判斷粒子帶正電，A項錯誤；若P1帶正電，則電場向下，正離子可以直線通過，B正確；在B2中偏移，根據(jù)r＝可知，在v和B相同的情況下

2、，半徑越大比荷越小，C錯誤，D正確． 2．(xx·重慶理綜)如圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運動電荷．導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內(nèi)部磁感應強度大小為B．當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導電材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負分別為(　　) A．，負　 B．，正 C．，負　 D．，正 答案：C　解析：因導電材料上表面的電勢比下表面的低，故上表面帶負電荷，根據(jù)左手定則可判斷自由運動電荷帶負電，則B、D兩項均錯．設長方體形材料長度

3、為L，總電量為Q，則其單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)為，當電流I穩(wěn)恒時，材料內(nèi)的電荷所受電場力與磁場力相互平衡，則有＝BIL，故＝，A項錯誤，C正確． 3．(xx·大連市雙基測試)(多選)利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差．下列說法中正確的是(　　) A．若元件的載流子是自由電子，則D側面電勢高于C側面電勢 B．若元件的載流子是自由電子，則C側面電勢高于D側面電勢 C．在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持豎直 D．在測地球赤道上方

4、的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平 答案：AC　解析：自由電子定向移動的方向與電流方向相反，由左手定則可判斷電子所受洛倫茲力使其偏向C側面，則C側面電勢低于D側面，選項A正確，B錯誤；地球上方的地磁場方向水平向北，霍爾元件工作面應保持豎直才能讓地磁場垂直其工作面，選項C正確，D錯誤． 4．回旋加速器在核科學、核技術、核醫(yī)學等高新技術領域得到了廣泛應用，有力地推動了現(xiàn)代科學技術的發(fā)展．回旋加速器的原理如圖所示，D1和D2是兩個中空的半徑為R的半圓金屬盒，它們接在電壓一定、頻率為f的交流電源上，位于D1圓心處的質子源A能不斷產(chǎn)生質子(初速度可以忽略，重力不計)，它們在兩盒之間被電場加速，D

5、1、D2置于盒面垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中．若質子束從回旋加速器輸出時的平均功率為P，求輸出時質子束的等效電流I與P、B、R、f的關系式(忽略質子在電場中的運動時間，其最大速度遠小于光速)． 答案：I＝ 解析：設質子的質量為m，電荷量為q，質子離開加速器時速度大小為v，由牛頓第二定律知 qvB＝m 質子運動的回旋周期為T＝＝ 由回旋加速器工作原理可知，交流電源的頻率與質子回旋頻率相同，由周期T與頻率f的關系得f＝ 設在t時間內(nèi)離開加速器的質子數(shù)為N，則質子束從回旋加速器輸出時的平均功率 P＝ 輸出時質子束的等效電流I＝ 由上述各式得I＝. 5．如圖所示是磁流體發(fā)電機的

6、原理圖．設平行金屬板間距離為d，金屬板長度為a，寬度為b，其間有勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向里．導電流體的流速為v，電阻率為ρ，負載電阻為R.導電流體從左側沿垂直磁場且與極板平行的方向射入極板間． (1)求該發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢； (2)閉合開關S，求負載R上的電流I； (3)求磁流體發(fā)電機的總功率P. 答案：(1)Bdv　(2)　(3) 解析：(1)當開關S斷開，兩極板間電勢差最大時，有 q＝qvB 解得兩極板間最大電壓Um＝Bvd 故電動勢為E＝Bdv. (2)極板內(nèi)部空間相當于內(nèi)電路，內(nèi)阻r＝ρ 當外電路閉合時，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，R上的電流I＝＝. (3)磁流體發(fā)電機的總功率P＝EI＝Bdv＝.