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1、重要仪器：质谱仪；回旋加速器；速度选择器；磁流体发电机；磁电式电表重要仪器：质谱仪；回旋加速器；速度选择器；磁流体发电机；磁电式电表第1页/共17页1(2008宁宁夏夏理理综综，14)在在等等边边三三角角形形的的三三个个顶顶点点a、b、c处处，各各有有一一条条长长直直导导线线垂垂直直穿穿过过纸纸面面，导导线线中中通通有有大大小小相相等等的的恒恒定定电电流流，方方向向如如图图81所示过所示过c点的导线所受安培力的方向点的导线所受安培力的方向()A与与ab边平行，竖直向上边平行，竖直向上 B与与ab边平行，竖直向下边平行，竖直向下C与与ab边垂直，指向左边边垂直，指向左边 D与与ab边垂直，指向右
2、边边垂直，指向右边第2页/共17页 解解析析：本本题题考考查查的的知知识识点点是是右右手手定定则则、磁磁感感应应强强度度的的叠叠加加、左左手手定定则则因因a、b处处的的导导线线中中的的电电流流方方向向垂垂直直纸纸面面向向内内，根根据据右右手手定定则则可可以以判判断断a处处导导线线中中的的电电流流在在c处处产产生生的的磁磁场场方方向向为为与与ac边边垂垂直直且且指指向向左左下下方方；b处处导导线线中中的的电电流流在在c处处产产生生的的磁磁场场方方向向为为与与bc边边垂垂直直且且指指向向右右下下方方由由几几何何知知识识可可得得两两个个磁磁场场方方向向的的夹夹角角为为60，又又由由于于c点点距距a、
3、b两两点点的的距距离离相相等等，a、b处处导导线线中中的的电电流流相相等等，所所以以产产生生的的两两个个磁磁感感应应强强度度大大小小也也相相等等，由由平平行行四四边边形形定定则则合合成成后后的的磁磁场场方方向向竖竖直直向向下下由由左左手手定定则则可可以以判判断断c处导线受到的安培力与处导线受到的安培力与ab边垂直，指向左边，故选项边垂直，指向左边，故选项C正确正确答案：答案：C第3页/共17页2(2009重重庆庆，19)如如图图82所所示示电电路路中中，电电池池均均相相同同，当当电电键键S分分别别置置于于a、b两两处处时时，导导致致MM与与NN之之间间的的安安培培力力的的大大小小分分别别为为f
4、a、fb，可判断这两段导线可判断这两段导线()A相互吸引，相互吸引，fafb B相互排斥，相互排斥，fafbC相互吸引，相互吸引，fafb D相互排斥，相互排斥，fafb 解解析析：不不管管电电流流方方向向如如何何，MM和和NN两两段段导导线线中中的的电电流流方方向向总总是是相相反反的的，则则两两段段导导线线始始终终产产生生排排斥斥力力又又安安培培力力的的大大小小和和电电流流成成正正比比，单单刀刀双双掷掷开开关关接接b时的电压高，则电流大，两段导线间产生的安培力也大时的电压高，则电流大，两段导线间产生的安培力也大 答案：答案：D第4页/共17页3(2008广广东东物物理理，4)1930年年劳劳
5、伦伦斯斯制制成成了了世世界界上上第第一一台台回回旋旋加加速速器器，其其原原理理如如图图83所所示示，这这台台加加速速器器由由两两个个铜铜质质D形形盒盒D1、D2构构成成，其其间留有空隙下列说法正确的是间留有空隙下列说法正确的是()A离子由加速器的中心附近进入加速器离子由加速器的中心附近进入加速器B离子由加速器的边缘进入加速器离子由加速器的边缘进入加速器C离子从磁场中获得能量离子从磁场中获得能量D离子从电场中获得能量离子从电场中获得能量第5页/共17页 解解析析：本本题题源源于于课课本本而而又又高高于于课课本本，既既考考查查考考生生对对回回旋旋加加速速器器的的结结构构及及工工作作原原理理的的掌掌
6、握握情情况况，又又能能综综合合考考查查磁磁场场和和电电场场对对带带电电粒粒子子的的作作用用规律由规律由R 知知，随随着着被被加加速速离离子子的的速速度度增增大大，离离子子在在磁磁场场中中做做圆圆周周运运动动的的轨轨道道半半径径逐逐渐渐增增大大，所所以以离离子子必必须须由由加加速速器器中中心心附附近近进进入入加加速速器器，A项项正正确确，B项项错错误误；离离子子在在电电场场中中被被加加速速，使使动动能能增增加加；在在磁磁场场中中洛洛伦伦兹兹力力不不做做功功，离离子子做做匀匀速速圆圆周周运运动动，动动能能不不改改变变磁磁场场的的作作用用是是改改变变离离子子的速度方向，所以的速度方向，所以C项错误，
7、项错误，D项正确项正确 答案：答案：AD第6页/共17页4(2009安安徽徽，9)如如图图84是是科科学学史史上上一一张张著著名名的的实实验验照照片片，显显示示一一个个带带电电粒粒子子在在云云室室中中穿穿过过某某种种金金属属板板运运动动的的径径迹迹云云室室放放置置在在匀匀强强磁磁场场中中，磁磁场场方方向向垂垂直直照照片片向向里里云云室室中中横横放放的的金金属属板板对对粒粒子子的的运运动动起起阻阻碍碍作用分析此径迹可知粒子作用分析此径迹可知粒子()A带正电，由下往上运动带正电，由下往上运动 B带正电，由上往下运动带正电，由上往下运动C带负电，由上往下运动带负电，由上往下运动 D带负电，由下往上运
8、动带负电，由下往上运动 解解析析：由由题题图图可可以以看看出出，上上方方的的轨轨迹迹半半径径小小，说说明明粒粒子子的的速速度度小小，所所以以粒粒子子是从下方往上方运动；再根据左手定则，可以判定粒子带正电，故选是从下方往上方运动；再根据左手定则，可以判定粒子带正电，故选A项项 答案：答案：A第7页/共17页5(2009北京，北京，19)如图如图85所示的虚线区域内所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场场和竖直向下的匀强电场一带电粒子一带电粒子a(不计重力不计重力)以一定的初速度由左边界的以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直
9、线由区域右边界的点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O点点(图中未标出图中未标出)穿出若穿出若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力不计重力)仍以相同仍以相同初速度由初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子点射入，从区域右边界穿出，则粒子b()A穿出位置一定在穿出位置一定在O点下方点下方 B穿出位置一定在穿出位置一定在O点上方点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小运动时，在电场中的电势能一定减小 D在电场中运动时，动能一定减小在电场中运动时，动能一定减小第8页/共17页解析：解析：带电粒子的电性可正也可负，
10、当只有电场作用时，粒子穿出位置可能在带电粒子的电性可正也可负，当只有电场作用时，粒子穿出位置可能在O点上方，也可能在点上方，也可能在O点下方电场力一定对粒子做正功，粒子的电势能减点下方电场力一定对粒子做正功，粒子的电势能减小，动能一定增加小，动能一定增加答案：答案：C第9页/共17页6(2009广东，广东，12)如图如图86是质谱仪的工作原理示意图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为分别为B和和E.平板平板S上有可让粒子通过的狭缝
11、上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片和记录粒子位置的胶片A1A2.平板平板S下方有强度为下方有强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是的匀强磁场下列表述正确的是()A质谱仪是分析同位素的重要工具质谱仪是分析同位素的重要工具 B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C能通过狭缝能通过狭缝P的带电粒子的速率等于的带电粒子的速率等于E/B D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小，粒子的荷质比越小第10页/共17页 解解析析：粒粒子子先先在在电电场场中中加加速速，进进入入速速度度选选择择器器做做匀匀速速直直线线运运动动，最
12、最后后进进入入磁磁场场做做匀匀速速圆圆周周运运动动在在速速度度选选择择器器中中受受力力平平衡衡：EqqvB得得vE/B，方方向向由由左左手手定定则则可可知知磁磁场场方方向向垂垂直直纸纸面面向向外外，B、C两两项项正正确确进进入入磁磁场场后后，洛洛伦伦兹兹力力提提供供向向心心力力，qvB0 得得，R ，所所以以荷荷质质比比不不同同的的粒粒子子偏偏转转半半径径不不一一样样，所以，所以，A项对，项对，D项错项错 答案：答案：ABC第11页/共17页7(2009福建，福建，22)如图如图87为可测定比荷为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的
13、匀强磁场，磁感应强度大小区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B2.0103 T，在，在x轴轴上距坐标原点上距坐标原点L0.50 m的的P处为粒子的入射口，在处为粒子的入射口，在y轴上安放接收器现将一带轴上安放接收器现将一带正电荷的粒子以正电荷的粒子以v3.5104 m/s的速率从的速率从P处射入磁场，若粒子在处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原轴上距坐标原点点L0.50 m的的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为，电量为q，不计其重力，不计其重力第12页/共17页(1)求上述粒子的比荷求上述粒子的比荷
14、 ；(2)如如果果在在上上述述粒粒子子运运动动过过程程中中的的某某个个时时刻刻，在在第第一一象象限限内内再再加加一一个个匀匀强强电电场场就就可可使使其其沿沿y轴轴正正方方向向做做匀匀速速直直线线运运动动，求求该该匀匀强强电电场场的的场场强强大大小小和和方方向向，并并求求出出从从粒粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；(3)为了在为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，第一象限内的磁场可以局限在处观测到按题设条件运动的上述粒子，第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形一个矩形区域内，求此矩形
15、磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形 第13页/共17页解解析析：(1)设设粒粒子子在在磁磁场场中中的的运运动动半半径径为为r.如如图图甲甲，依依题题意意M、P连连线线即即为为该该粒粒子子在在磁场中做匀速圆周运动的直径，由几何关系得磁场中做匀速圆周运动的直径，由几何关系得由洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，可得由洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，可得联立联立并代入数据得并代入数据得 4.9107 C/k kg(或或5.0107 C/k kg)第14页/共17页(2)设设所所加加电电场场的的场场强强大大小小为为E.如如图图乙乙，当当粒粒子子经经过过Q点点时时，速速度
16、度沿沿y轴轴正正方方向向，依依题题意意，在在此此时时加加入入沿沿x轴轴正正方方向向的的匀匀强强电电场场，电电场场力力与与此此时时的的洛洛伦伦兹兹力力平平衡衡，则则有有qEqvB代入数据得代入数据得E70 N/C所加电场的场强方向沿所加电场的场强方向沿x轴正方向轴正方向由几何关系可知，圆弧由几何关系可知，圆弧PQ所对应的圆心角为所对应的圆心角为45，设带电粒子做匀速圆周运动的周期为设带电粒子做匀速圆周运动的周期为T，所求时间为，所求时间为t，则有则有第15页/共17页联立联立并代入数据得并代入数据得t7.9106 s(3)如图丙，所求的最小矩形是如图丙，所求的最小矩形是MM1P1P，该区域面积，该区域面积S2r2联立联立并代入数据得并代入数据得S0.25 m2矩形如图丙中矩形如图丙中MM1P1P(虚线虚线)所示所示答答案案：(1)4.9107 C/k kg(或或5.0107 C/k kg)(2)70 N/C沿沿x轴轴正正向向7.9106 s(3)0.25 m2见解析图见解析图第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页