高考物理复习专题九磁场习题市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

一、单项选择题1.(江苏单科,1,3分)如图所表示,两个单匝线圈a、b半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈磁通量之比为 () A.1∶1B.1∶2C.1∶4D.4∶12.(江苏单科,4,3分)如图所表示,用天平测量匀强磁场磁感应强度。以下各选项所表示载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平右臂下方。线圈中通有大小相同电流,天平处于平衡状态。若磁场发生微小改变,天平最轻易失去平衡是 ()答案A天平处于平衡状态,说明线圈受到重力和安培力协力等于两侧砝码重力差,依据安培力公式F=BIL,知选项A中线圈在磁场中有效长度最大,所受安培力最大,磁场发生微小改变,安培力改变最大,天平最轻易失去平衡,选项A符合题意。3.(江苏单科,9,4分)如图所表示,导电物质为电子霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件两侧面,此时经过霍尔元件电流为IH,与其前后表面相连电压表测出霍尔电压UH满足:UH=k ,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间距离。电阻R远大于RL,霍尔元件电阻能够忽略,则 ()A.霍尔元件前表面电势低于后表面B.若电源正负极对调,电压表将反偏答案CD由左手定则可判定,霍尔元件后表面积累负电荷,前表面电势较高,故A错。由电路关系可见,当电源正、负极对调时,经过霍尔元件电流IH和所在空间磁场方向同时反向,前表面电势依然较高,故B错。由电路可见, = ,则IH= I,故C正确。RL热功率PL= RL= RL= ,因为B与I成正比,故有:UH=k =k' =k' = PL,可得知UH与PL成正比,故D正确。4.(江苏单科,15,16分)一台质谱仪工作原理如图所表示。大量甲、乙两种离子飘入电压为U0加速电场,其初速度几乎为0,经加速后,经过宽为L狭缝MN沿着与磁场垂直方向进入磁感应强度为B匀强磁场中,最终打到摄影底片上。已知甲、乙两种离子电荷量均为+q,质量分别为2m和m,图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N甲种离子运动轨迹。不考虑离子间相互作用。(1)求甲种离子打在底片上位置到N点最小距离x;答案看法析最窄处位于过两虚线交点垂线上d=r1- 解得d=  - (3)设乙种离子在磁场中运动半径为r2r1最小半径r1min=  r2最大半径r2max=  方法技巧平移分析法(2)中,把甲种离子运动轨迹由过M点半圆向右平移至过N点位置,轨迹扫过范围,就是甲种离子经过区域。分析过程中,可把L放长一些、圆半径放大一些,在初稿纸上规范作图,并作出恰当辅助线,便轻易看清几何关系,顺利解题。5.(江苏单科,15,16分)盘旋加速器工作原理如图1所表示,置于真空中D形金属盒半径为R,两盒间狭缝间距为d,磁感应强度为B匀强磁场与盒面垂直。被加速粒子质量为m、电荷量为+q,加在狭缝间交变电压如图2所表示,电压值大小为U0,周期T= 。一束该种粒子在t=0~ 时间内从A处均匀地飘入狭缝,其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中运动时间,假设能够出射粒子每次经过狭缝均做加速运动,不考虑粒子间相互作用。求: 图1 图2(1)出射粒子动能Em;(2)粒子从飘入狭缝至动能到达Em所需总时间t0;(3)要使飘入狭缝粒子中有超出99%能射出,d应满足条件。解析(1)粒子运动半径为R时qvB=m 且Em= mv2解得Em= (2)粒子被加速n次到达动能Em,则Em=nqU0粒子在狭缝间做匀加速运动,设n次经过狭缝总时间为Δt加速度a= 匀加速直线运动nd= a·Δt2由t0=(n-1)· +Δt,解得t0= - (3)只有在0~( -Δt)时间内飘入粒子才能每次均被加速则所占百分比为η= 由η>99%,解得d< 6.(江苏单科,15,16分,★)一台质谱仪工作原理如图所表示,电荷量均为+q、质量不一样离子飘入电压为U0加速电场,其初速度几乎为零。这些离子经加速后经过狭缝O沿着与磁场垂直方向进入磁感应强度为B匀强磁场,最终打在底片上。已知放置底片区域MN=L,且OM=L。某次测量发觉MN中左侧 区域MQ损坏,检测不到离子,但右侧 区域QN仍能正常检测到离子。在适当调整加速电压后,原本打在MQ离子即可在QN检测到。(1)求原本打在MN中点P离子质量m;(2)为使原本打在P离子能打在QN区域,求加速电压U调整范围;(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域全部离子检测完整,求需要调整U最少次数。(取lg2=0.301,lg3=0.477,lg5=0.699)解析(1)离子在电场中加速,qU0= mv2在磁场中做匀速圆周运动,qvB=m ,解得r=  代入r= L,解得m= (2)由(1)知,U= 离子打在Q点r= L,U= 离子打在N点r=L,U= 则电压范围为 ≤U≤ (3)由(